调度数据传输的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:28327553 阅读:13 留言:0更新日期:2021-05-04 13:09
本申请提供一种调度数据传输的方法和装置,网络设备通过获取待调度时间范围内的信道信息、数据包的到达信息以及调度参数,通过调度算法按照时间的先后顺序对待调度时间范围所包含的每个时间调度单元内的路径进行扩展,得到待调度时间范围内的通信系统的至少两个性能指标的最优折中的调度路径。根据该调度路径在调度时间范围内调度终端设备的数据传输,可以实现通信系统的吞吐量、公平性以及丢包率等性能指标的更好折中,有助于提升通信系统的调度性能。

【技术实现步骤摘要】
调度数据传输的方法和装置
本申请涉及无线通信
,更具体地,涉及一种调度数据传输的方法和装置。
技术介绍
在蜂窝网络中,媒体访问控制(mediumaccesscontrol,MAC)层调度主要用于解决时频资源的分配、调制与编码策略(modulationandcodingscheme,MCS)的选择、用户配对以及预编码等问题。通过调度可以实现通信系统的吞吐量和公平性的折中。现有的MAC层的调度算法往往将通信系统建模为一个确定的模型,在这个模型的基础上,通过公式的推导得到调度方案。常用的调度算法有轮询(roundrobin,RR)算法、最大载干比(maximumcarrier-to-interferenceratio,MaxC/I)算法以及比例公平算法(proportionalfair,PF)算法。其中,PF算法可以实现吞吐量和公平性较好的折中,因此得到广泛应用。但是,由于通信系统的复杂性,用闭式的模型和公式对其建模不可能是精确的。因此,基于公式的调度算法不可能实现较优的通信系统性能。
技术实现思路
本申请提供一种调度数据传输的方法和装置,有助于提升通信系统的调度性能。第一方面,本申请提供一种调度数据传输的方法,包括:获取待调度时间范围内的信道信息、数据包的到达信息以及调度参数,其中,所述调度参数用于配置调度算法,所述调度算法用于按照时间的先后顺序对所述待调度时间范围所包含的每个时间调度单元内的路径进行扩展,以得到所述待调度时间范围内的通信系统的至少两个性能指标的最优折中的调度路径;根据所述信道信息、所述数据包的到达信息、所述调度参数以及所述调度算法,确定第一调度路径,其中,所述第一调度路径用于指示在所述待调度时间范围调度终端设备进行数据传输的决策;根据所述第一调度路径,在所述待调度时间范围内调度终端设备的数据传输。在本申请中,网络设备用于调度终端设备进行数据传输的调度算法,由于是在待调度时间单位内包含的时间调度单元内,按照时间顺序依次进行路径扩展而确定的调度路径,或者说,考虑了一段时间范围内的多个时间调度单元的联合调度,可以使通信系统的吞吐量、调度的公平性以及丢包率等至少两个性能指标达到最优折中。因此,可以提高通信系统的调度性能。结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述调度参数包括如下参数的一项或多项:被调度终端设备的数量、流数量、时频资源的调度单元、所述待调度时间范围的长度N、所述调度算法的列表大小L、数据包的包到达分布模型,其中,所述时频资源的调度单位包括时间调度单元和频率调度单元。结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述待调度时间范围包括N个所述时间调度单元,所述根据所述信道信息、所述数据包的到达信息、所述调度参数以及所述调度算法,确定第一调度路径,包括:(1)对第n个时间调度单元内的路径进行扩展,得到Z条路径,并判断Z是否大于L;(2)当Z>L时,对所述Z条路径进行排序和筛选,从所述Z条路径中选择L条路径;(3)判断n是否等于N;(4)当n<N时,令n=n+1,并返回至(1);当n=N时,按照预先设置的系统偏好或门限,输出所述第一调度路径,所述系统偏好或门限是根据所述通信系统的至少一个性能指标设置的,其中,1≤n≤N,Z,L,N均为正整数。本申请的调度算法在现有的帕累托(Pareto)算法的基础上,引入了列表大小L,按照时间的先后顺序在每个时间调度单元内进行路径扩展,以及可能的路径排序和筛选,可以实现吞吐量、公平性和丢包率更好的折中。结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述当Z>L时,对所述Z条路径进行排序和筛选,以从所述Z条路径中选择L条路径,包括:当Z>L时,根据如下准则对所述Z条路径进行排序和筛选,以从所述Z条路径中选择所述L条路径:根据第n个时间调度单元内扩展得到的所述Z条路径,确定帕累托边界,并将帕累托边界层数越小的路径排序越靠前;同一个帕累托边界层内的路径按照路径差异性度量和DMS参数由大到小排序;在对所述Z条路径进行排序之前,预先删除所述Z条路径中所有DMS参数为0的路径。由于每一条路径的状态都包含了吞吐量、公平性和丢包率等不同的性能指标,而这些性能指标之间可能存在冲突,无法同时优化。例如,追求吞吐量最大必然会导致公平性较差。本申请设置如上三个准则对所述第n个时间调度单元内扩展后得到的Z条路径进行排序和筛选,可以保证路径的较优性和差异性。结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述待调度时间范围包括N个时间调度单元,所述根据所述信道信息、所述数据包的到达信息、所述调度参数以及所述调度算法,确定第一调度路径,包括:(1)对第n个时间调度单元内的路径进行扩展,得到Z条路径,并判断Z是否大于L;(2)当Z≤L时,判断n是否等于N;(3)当n<N时,令n=n+1,并返回至(1);当n=N时,按照预先设置的系统偏好或门限,确定所述第一调度路径,所述系统偏好或门限是根据所述通信系统的至少一个性能指标设置的,其中,1≤n≤N,Z,L,N均为正整数。结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述对第n个时间调度单元内的路径进行扩展,得到Z条路径,包括:根据所述第n个时间调度单元内的合法决策,对所述第n个时间调度单元内的路径进行扩展,其中,所述第n个时间调度单元内的合法决策是指在所述第n个时间调度单元内对所述第n个时间单位内的合法终端设备进行调度的决策,其中,所述第n个时间调度单元内的合法终端设备是指满足在所述第n个时间调度单元内的缓存数据量大于或等于预设门限,且对应的信道支持数据传输的终端设备。现有的PF算法等采用闭式的模型和公式对通信系统进行建模而确定的调度方案,不考虑终端设备的数据缓存情况及其信道情况,而按照理想化参数建立的通信系统的模型进行调度,可能并不符合实际场景。相比之下,本申请在待调度时间范围内的每个时间调度单元内,根据合法决策对合法终端设备进行调度,充分考虑了终端设备的缓存数据量及其信道条件,可以更加接近实际场景,从而可以提高调度性能。结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述根据所述第一调度路径,调度终端设备的传输,包括:对所述第一调度路径进行调整,得到第二调度路径;根据所述第二调度路径,在所述待调度时间范围内调度终端设备的数据传输。考虑到在非理想场景下,信道信息和数据包的到达信息情况不可能完美获得,是一种更加接近实际的场景。在这种场景下,根据调度算法输出的调度路径(即,上文的第一调度路径)不能直接用于待调度时间范围内的调度,而是对调度算法输出的第一调度路径进行调整,再将调整后的调度路径用于调度,可以使得调度路径更加接近和符合实际场景,进一步提高调度性能。结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一调度路径包括由M个决策依时间顺序组成的决策序列,所述M个决策中的每个决策用于指示网络设备在所述一个或多个所述时间调度单元内所调度的终端设备,M≤N且M为整数,所述对所述第一调度路径进行调整,得到第二调度路径,包括:对所述M个决策的顺序本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调度数据传输的方法,其特征在于,包括:/n获取待调度时间范围内的信道信息、数据包的到达信息以及调度参数,其中,所述调度参数用于配置调度算法,所述调度算法用于按照时间的先后顺序对所述待调度时间范围所包含的每个时间调度单元内的路径进行扩展,以得到所述待调度时间范围内的通信系统的至少两个性能指标的最优折中的调度路径;/n根据所述信道信息、所述数据包的到达信息、所述调度参数以及所述调度算法,确定第一调度路径,其中,所述第一调度路径用于指示在所述待调度时间范围调度终端设备进行数据传输的决策;/n根据所述第一调度路径,在所述待调度时间范围内调度终端设备的数据传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种调度数据传输的方法,其特征在于,包括:
获取待调度时间范围内的信道信息、数据包的到达信息以及调度参数,其中,所述调度参数用于配置调度算法,所述调度算法用于按照时间的先后顺序对所述待调度时间范围所包含的每个时间调度单元内的路径进行扩展,以得到所述待调度时间范围内的通信系统的至少两个性能指标的最优折中的调度路径;
根据所述信道信息、所述数据包的到达信息、所述调度参数以及所述调度算法,确定第一调度路径,其中,所述第一调度路径用于指示在所述待调度时间范围调度终端设备进行数据传输的决策;
根据所述第一调度路径,在所述待调度时间范围内调度终端设备的数据传输。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述调度参数包括如下参数的一项或多项:
被调度终端设备的数量、流数量、时频资源的调度单元、所述待调度时间范围的长度N、所述调度算法的列表大小L、数据包的包到达分布模型,其中,所述时频资源的调度单位包括时间调度单元和频率调度单位,N和L均为正整数。


3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述待调度时间范围包括N个所述时间调度单元,
所述根据所述信道信息、所述数据包的到达信息、所述调度参数以及所述调度算法,确定第一调度路径,包括:
(1)对第n个时间调度单元内的路径进行扩展,得到Z条路径,并判断Z是否大于L;
(2)当Z>L时,对所述Z条路径进行排序和筛选,从所述Z条路径中选择L条路径;
(3)判断n是否等于N;
(4)当n<N时,令n=n+1,并返回至(1);当n=N时,按照预先设置的系统偏好或门限,输出所述第一调度路径,所述系统偏好或门限是根据所述通信系统的至少一个性能指标设置的,其中,1≤n≤N,Z,L,N均为正整数。


4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述当Z>L时,对所述Z条路径进行排序和筛选,以从所述Z条路径中选择L条路径,包括:
当Z>L时,根据如下准则对所述Z条路径进行排序和筛选,以从所述Z条路径中选择所述L条路径:
根据第n个时间调度单元内扩展得到的所述Z条路径,确定帕累托边界,并将帕累托边界层数越小的路径排序越靠前;
同一个帕累托边界层内的路径按照路径差异性度量和DMS参数由大到小排序;
在对所述Z条路径进行排序之前,预先删除所述Z条路径中所有DMS参数为0的路径。


5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述待调度时间范围包括N个时间调度单元,
所述根据所述信道信息、所述数据包的到达信息、所述调度参数以及所述调度算法,确定第一调度路径,包括:
(1)对第n个时间调度单元内的路径进行扩展,得到Z条路径,并判断Z是否大于L;
(2)当Z≤L时,判断n是否等于N;
(3)当n<N时,令n=n+1,并返回至(1);当n=N时,按照预先设置的系统偏好或门限,输出所述第一调度路径,所述系统偏好或门限是根据所述至少两个性能指标中的至少一个性能指标设置的,其中,1≤n≤N,Z,L,N均为正整数。


6.根据权利要求3-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述对第n个时间调度单元内的路径进行扩展,得到Z条路径,包括:
根据所述第n个时间调度单元内的合法决策,对所述第n个时间调度单元内的路径进行扩展,其中,所述第n个时间调度单元内的合法决策是指在所述第n个时间调度单元内对所述第n个时间单位内的合法终端设备进行调度的决策,其中,所述第n个时间调度单元内的合法终端设备是指满足在所述第n个时间调度单元内的缓存数据量大于或等于预设门限,且对应的信道支持数据传输的终端设备。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一调度路径,调度终端设备的数据传输,包括:
对所述第一调度路径进行调整,得到第二调度路径;
根据所述第二调度路径,在所述待调度时间范围内调度终端设备的数据传输。


8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一调度路径包括由M个决策依时间顺序组成的决策序列,所述M个决策中的每个决策用于指示网络设备在所述一个或多个所述时间调度单元内所调度的终端设备,M≤N且M为整数,
所述对所述第一调度路径进行调整,得到第二调度路径,包括:
对所述M个决策的顺序进行调整;和/或,对所述M个决策中的一个或多个决策所调度的终端设备进行调整,得到所述第二调度路径。


9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述对所述M个决策的顺序进行调整,和/或对所述M个决策中的一个或多个决策的所调度的终端设备进行调整,包括:
(1)初始化第一决策序列和第二决策序列,其中,初始化后的所述第一决策序列为所述M个决策依顺序组成的所述决策序列,所述第二决策序列为空集;
(2)在第n个时间调度单元内,若所述第二决策序列中包括在所述第n个时间调度单元内调度终端设备进行数据传输的第一合法决策,则在所述第n个时间调度单元内按照所述第一合法决策调度终端设备进行数据传输,并从所述第二决策序列中删除所述第一合法决策,并进入(4);若所述第二决策序列中不包含在所述第n个时间调度单元内调度终端设备进行数据传输的合法决策,则进入(3);
(3)在第n个时间调度单元内,若所述第一决策序列中包括在所述第n个时间调度单元内调度终端设备进行数据传输的第一合法决策,则在所述第n个时间调度单元内按照所述第一合法决策调度终端设备进行数据传输,并将所述第一决策序列中位于所述第一合法决策之前的其它决策从所述第一决策序列中删除并移动至所述第二决策序列的尾部,进入(4);若所述第一决策序列中不包含在所述第n个时间调度单元内调度终端设备进行数据传输的所述第一合法决策,根据预设的调度策略调度终端设备进行数据传输,并进入(4),其中,所述预设的调度策略根据所述至少两个性能指标中的至少一个性能指标设置;
(4)判断n是否等于N;
(5)当n<N时,令n=n+1,并返回至(1);当n=N时,按照预先设置的系统偏好或门限,输出所述第二调度路径,所述系统偏好或门限是根据所述至少两个性能指标中的至少一个性能指标设置的,其中,1≤n≤N,Z,L,N均为正整数。


10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一调度路径,调度终端设备的数据传输,包括:
向终端设备发送下行控制信息DCI,所述DCI携带第一时间范围的调度信息,所述第一时间范围的长度等于m个所述时间调度单元,m≤N且m为整数,所述第一时间范围的调度信息用于指示所述终端设备在所述第一时间范围内用于数据传输的资源。


11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述DCI携带第一时间范围的调度信息,包括:
所述DCI包括第一字段和第二字段,所述第一字段用于指示所述第一时间范围内的资源分配,所述第二字段用于指示所述时间调度单元。


12.一种调度数据传输的装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取待调度时间范围内的信道信息、数据包的到达信息以及调度参数,其中...

【专利技术属性】
技术研发人员:于天航王坚孔垂丽徐晨李榕
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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