CN100512503C - 一种比例公平调度算法多模式配置及调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种比例公平调度算法多模式配置和调度方法，使比例公平调度算法具有多种调度模式，提供运营商在扇区吞吐率和服务公平性间的多种选择。所述方法包括以下步骤：(a)确定比例公平调度算法各种模式的配置参数；(b)把比例公平调度算法各种模式对应的配置参数保存在基站中；(c)通过远端维护台或近端维护台把所选择比例公平调度算法的调度模式发送到基站中；(d)基站接收到修改比例公平调度算法的调度模式后，立即或定时使指定模式生效。

Description

一种比例公平调度算法多模式配置及调度方法

技术领域

本发明涉及WCDMA HSDPA(高速下行分组接入)系统，特别涉及WCDMA HSDPA中MAC-hs调度器的比例公平调度算法。

背景技术

WCDMA HSDPA系统的MAC-hs调度器中，调度算法有：公平服务时间、最大载干比和比例公平调度算法，其中：

公平服务时间(Round Robin，RR)算法中，每个UE得到的服务时间(调度次数)是几乎完全一样多的，这种调度算法是最公平的，但是吞吐率最低。

最大载干比调度算法(MAX-C/I)中，基站MAC-hs调度器先为具有最佳信号质量的UE提供服务，如果有剩余资源，才为信号质量稍差的UE服务。因此，扇区可以获得最大吞吐率，但这种算法是最不公平的。

比例公平调度(PF)算法是对公平服务时间算法和最大载干比算法的折衷，该算法能够得到比较大的吞吐率和较好的服务公平性。

但是，现有的比例公平调度算法只有一种调度模式，不能满足运营商对于调度公平性和小区吞吐量的不同需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种比例公平调度算法多模式配置方法，使比例公平调度算法具有多种调度模式，提供运营商在扇区吞吐率和服务公平性间的多种选择。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种比例公平调度算法的多模式配置方法，包括以下步骤：

(a)确定比例公平调度算法各种模式的配置参数；

(b)把比例公平调度算法各种模式对应的配置参数保存在基站中；

(c)通过远端维护台或近端维护台把所选择比例公平调度算法的调度模式发送到基站中；

(d)基站接收到修改比例公平调度算法的调度模式后，立即或定时使指定模式生效。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述步骤(a)中确定的比例公开调度算法是根据信道条件、历史流量和所述配置参数来计算用户调度权重；在所述步骤(d)中，所述基站根据所述配置参数和用户的信道条件、历史流量计算得到调度参数即用户调度权重后，依据该用户调度权重进行该指定模式下的调度。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述信道条件所占权重越大，公平性越差；所述历史流量所占权重越大，公平性越好。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：在所述步骤(a)中，比例公平调度算法为：用户调度权重Priority＝f₁(Chcond，m1)/f₂(Th，m2)，其中，Priority表示用户调度权重，Chcond表示用户当前的信道条件，Th表示用户当前的历史数据流量，所述函数f₁和f₂采用基本初等函数，所述m1和m2为配置参数。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述函数f₁＝(Chcond)^ml，或f1＝(m1)^Chcond，或 $f_1={\log }_{m1}^{\mathrm{Chcond}};$ 所述函数f₂＝(Th)^m2，或f₂＝(m2)^Th，或 $f_2={\log }_{m2}^{\mathrm{Th}}.$

进一步地，上述方法还可具有以下特点：在所述步骤(a)中，所述确定比例公平调度算法各种模式的配置参数进一步包括以下步骤：(i)选取多个不同的配置参数，根据用户调度权重的计算方式计算得到用户调度权重的结果；(ii)将所述调度权重结果应用到仿真或测试中，根据得到的不同调度效果确定若干种调度模式及其对应的配置参数。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：在所述步骤(c)中，由运营商确定采用比例公平调度算法，选择确定调度模式。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：在所述步骤(d)中，所述根据计算得到的权重对用户进行调度是指，根据计算得到的用户调度权重对用户进行排序，对于调度权重大的用户优先进行调度。

本发明在比例公平调度算法的基础上，可配置调度模式，提供运营商在扇区吞吐率和服务公平性之间的多种选择。基站接收到修改比例公平调度算法的调度模式后，立即或定时使指定模式生效，达到比例公平调度算法的公平性可配置的目的，满足分不同的需求场景，如侧重调度公平性、兼顾调度公平性和小区吞吐量、侧重小区吞吐量等。

附图说明

图1为比例公平调度算法调度模式示意图；

图2为本发明实施例比例公平调度算法多模式调度方法流程图。

具体实施方式

当运营商确定采用比例公平调度算法作为扇区MAC-hs调度算法进行调度时，通过本发明实施例可以提供比例公平调度算法的多种调度模式，如可以提供侧重调度公平性的模式、兼顾调度公平性和小区吞吐量的模式，侧重小区吞吐量的模式等，如图1所示，图中比例公平调度算法有N种模式，其中模式1的公平性最接近最大载干比调度算法，是所有模式中公平性最差，扇区吞吐量最大的，模式N的公平性最接近公平服务时间，是所有参数中公平性最好，扇区吞吐量最小的。

本实施例提供一种新的权重计算方法，通过设置不同的调度权重参数，得到不同的用户调度权重计算结果，从而使基站根据调度权重对用户的排序发生变化，进而产生不同的调度效果，由此达到满足不同公平性和小区吞吐量需求的目的，使得运营商在采用比例公平调度算法时有多种调度模式可选择。

本实施例采用比例公平调度算法的多模式配置和调度方法，包括以下步骤：

步骤110，确定比例公平调度算法各种模式的配置参数；

本实施例中调度模式参数配置方法可以采用如下步骤：

(a)选取多个不同的配置参数，根据用户调度权重的计算方式计算得到用户调度权重的结果；

用户调度权重的计算方式可以采用如下的计算公式：

Priority＝f₁(Chcond，m1)/f₂(Th，m2)

其中，Priority表示调度权重，Chcond表示用户当前的信道条件，Th表示用户当前的历史数据流量(业务流量或称为历史流量)。信道条件和历史流量是计算调度权重最重要的两个参数，信道条件可通过信道质量或信道质量对应的空口传输能力来表示。

函数f可以是幂函数f(x)＝x^m、指数函数f(x)＝m^x或对数函数 $f\left(x\right)={\log }_m^x$ 等基本初等函数，m>0，对于函数f₁，通过调整m1，可改变信道条件所占的权重，信道条件所占权重越大，公平性越差；对于函数f₂，通过调整m2，可用于改变历史流量所占的权重，历史流量所占权重越大，公平性越好；通过同时或者分别调整m1和m2的值，即可得到比例公平算法的不同调度模式，实现公平性和吞吐量之间的调整。

(b)将所述调度权重结果应用到仿真或测试中，根据得到的不同调度效果确定若干种调度模式及其对应的用户调度权重参数；

选取不同的参数m可得到不同的调度效果，进而产生不同的调度模式。参数与不同模式的对应关系需在估计值的基础上，经过仿真试验确定通过实验或者仿真得到，关于参数的范围，以f₁为例，假定Chcond大于1，初步估算如下：

对于幂函数：m1>0，当m1＝m2＝1时 $\mathrm{Priority}=\frac{\mathrm{Chcond}}{\mathrm{Th}},$ 这就是传统的比例公平调度算法，当m2不变时，m1越大越偏向最大载干比调度算法，即调度模式表现出吞吐量越大，公平性就越低。

对于指数函数：m1>1，当m2不变时，m1越大越偏向最大载干比调度算法；

对数函数：m1>1，当m2不变时，m1越小越偏向最大载干比调度算法；

以上参数范围的选择不作为对本发明的限定，仅提出一种实施情况。实际中须根据经验值及仿真结果，确定N种调度模式对应的参数，进而确定调度模式。

步骤120，将所述若干种调度模式及其对应的用户调度权重参数保存至基站的MAC-hs调度器中。

MAC-hs调度器中可通过表格的形式存储n种调度模式及其对应的调度权重参数。

步骤130，运营商确定小区MAC-hs调度算法采用比例公平调度算法后，根据需要选择确定比例公平算法的调度模式，将运营商选择的比例公平算法的调度模式通过近端维护台或远端维护台传递到基站的MAC-hs调度器中；

运营商可以设置该调度模式立即生效或者定时生效。

步骤140，基站接收到修改比例公平调度算法的调度模式后，立即或定时使指定模式生效，根据所述配置参数计算出调度参数，进行该指定模式下的调度。

基站MAC-hs调度器查找运营商设置的调度模式所对应的参数，对本实施例，即该模式所对应的m1和m2值，根据所述参数m1和m2，利用用户调度权重计算公式计算小区内的用户调度权重；根据计算得到的用户调度权重对用户进行排序，对于调度权重大的用户优先进行调度，如优先发送该用户的数据等。

所述用户调度权重计算公式可以为：Priority＝f₁(Chcond，m1)/f₂(Th，m2)，其中参数在前文中已有描述。

基站可以以小区为单位在每个传输时间间隔TTI(HSDPA系统为2ms)实时计算小区内有待发数据的用户调度权重，进行调度，也可以设置在其它时间计算。

Claims (8)

1、一种比例公平调度算法的多模式配置和调度方法，包括以下步骤：

(a)确定比例公平调度算法各种模式的配置参数；

(b)把比例公平调度算法各种模式对应的配置参数保存在基站中；

(c)通过远端维护台或近端维护台把所选择比例公平调度算法的调度模式发送到基站中；

(d)基站接收到修改比例公平调度算法的调度模式后，立即或定时使指定模式生效。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(a)中确定的比例公开调度算法是根据信道条件、历史流量和所述配置参数来计算用户调度权重；在所述步骤(d)中，所述基站根据所述配置参数和用户的信道条件、历史流量计算得到调度参数即用户调度权重后，依据该用户调度权重进行该指定模式下的调度。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信道条件所占权重越大，公平性越差；所述历史流量所占权重越大，公平性越好。

4、如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，比例公平调度算法为：

用户调度权重Priority＝f₁(Chcond，m1)/f₂(Th，m2)

其中，Priority表示用户调度权重，Chcond表示用户当前的信道条件，Th表示用户当前的历史数据流量，所述函数f₁和f₂采用基本初等函数，所述m1和m2为配置参数。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述函数f₁＝(Chcond)^m1，或f₁＝(m1)^Chcond，或 $f_1={\log }_{m1}^{\mathrm{Chcond}};$ 所述函数f₂＝(Th)^m2，或f₂＝(m2)^Th，或 $f_1={\log }_{m1}^{\mathrm{Chcond}};$ 所述函数f₂＝(Th)^m2，或f₂＝(m2)^Th，或 $f_2={\log }_{m2}^{\mathrm{Th}}.$

6、如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，所述确定比例公平调度算法各种模式的配置参数进一步包括以下步骤：

(i)选取多个不同的配置参数，根据用户调度权重的计算方式计算得到用户调度权重的结果；

(ii)将所述调度权重结果应用到仿真或测试中，根据得到的不同调度效果确定若干种调度模式及其对应的配置参数。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，由运营商确定采用比例公平调度算法，选择确定调度模式。

8、如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤(d)中，所述根据计算得到的权重对用户进行调度是指，根据计算得到的用户调度权重对用户进行排序，对于调度权重大的用户优先进行调度。

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