发明内容
本发明旨在提供一种基于在3GPP标准中定义的接口的用于HSUPA的基站调度器、资源分配模块及调度控制方法,以实现有效调度和提高HSUPA的系统性能,并避免由于基带板的处理能力引起的拥塞。
本发明之一,一种用于HSUPA的基站调度器。它包括依次相连的调度优先级模块、资源分配模块和命令选择模块,其中:调度优先级模块,用于根据输入的用户状态信息,无线信道条件,业务的QoS或优先级信息,利用调度策略,产生属于同一基站控制的不同的小区的所有UE形成的一个调度优先级列表;资源分配模块,用于根据所述UE调度优先级列表的顺序,结合输入的包括用户状态信息,无线信道条件,小区的负载情况,业务的QoS或优先级信息,利用资源分配策略,以满足业务QoS及提高小区无线资源利用率为处理原则,正确地产生指定UE的调度命令,以控制小区无线资源的分配;命令选择模块,用于根据所述的UE调度命令,并结合调度周期和下行信令信道码管理的信息,在命令选项中进行命令选择,并输出该被选命令至用户终端。
在上述的基站调度器中,资源分配模块还根据输入的满意比特信息来产生指定UE的调度命令,以进行快速的动态资源分配。
在上述的基站调度器中,UE调度优先级列表是周期性调整的,且调度周期为整数个帧长。
在上述的基站调度器中,调度优先级列表的方式为:不同小区的UE按照用户的优先级等级或小区的负载情况依序排列。
在上述的基站调度器中,调度优先级列表的方式为:每个小区的所有UE形成的一个独立的调度优先级列表。
在上述的基站调度器中,资源分配模块和命令选项模块之间还可以根据有限的AG命令设置调度列表,以减少资源分配模块的计算及有效地利用AG命令。
在上述的基站调度器中,资源分配模块还配置一调整子模块,用于根据上行链路传输的相应处理需求及系统基带板的处理能力,调整给予的UE调度命令,以在满足基带板的处理能力的同时避免基带板处理的拥塞。
在上述的基站调度器中,资源分配模块进一步配置一处理子模块,用于在满足业务QoS及提高小区无线资源利用率的处理原则下进行处理,该处理子模块包括两个相连的设置子模块和更新子模块:设置子模块,用于对各UE进行参数设置,包括:达到满足QoS控制的最小“保证”比特速率的最小值Rmin;满足提高小区无线资源利用率及考虑处于服务优先级的最高逻辑信道的缓冲状态的当前值Rcurr;以及在小区负载较轻时的根据总缓冲状态进行无线资源分配的最大值Rmax;更新子模块,用于随某UE的QoS配置的变化,动态更新UE的调度命令为基于Rmin的资源;用于在小区还有可用RTWP资源状况下,将调度列表中的所有UE按顺序更新其调度命令为基于Rcurr的资源;用于在小区仍有可用RTWP资源状况下,将调度列表中的所有UE按顺序更新其调度命令为基于Rmax的资源。
本发明之二,一种资源分配模块。其包括资源分配模块本体,其特征在于:它包括一处理子模块,用于在满足业务QoS及提高小区无线资源利用率的处理原则下进行处理;该处理子模块包括两个相连的设置子模块和更新子模块:设置子模块:用于对各UE进行参数设置,包括:达到满足QoS控制的最小“保证”比特速率的最小值Rmin;满足提高小区无线资源利用率及考虑处于服务优先级的最高逻辑信道的缓冲状态的当前值Rcurr;以及在小区负载较轻时的根据总缓冲状态进行无线资源分配的最大值Rmax;更新子模块:用于随某UE的QoS配置的变化,动态更新UE的调度命令为基于Rmin的资源;用于在小区还有可用RTWP资源状况下,将调度列表中的所有UE按顺序更新其调度命令为基于Rcurr的资源;用于在小区仍有可用RTWP资源状况下,将调度列表中的所有UE按顺序更新其调度命令为基于Rmax的资源。
在上述的资源分配模块中,还进一步包括一调整子模块,用于根据上行链路传输的相应处理需求及系统基带板的处理能力,调整给予的UE调度命令,以在满足基带板的处理能力的同时避免基带板处理的拥塞。
本发明之三,一种用于HSUPA的基站调度控制方法。包括:产生调度优先级步骤,根据系统的用户状态信息,无线信道条件,业务的QoS或优先级信息,利用调度策略,产生本基站控制下的各小区所有的UE形成的调度优先级列表;资源分配步骤,根据所述UE调度优先级列表的顺序,结合系统的用户状态信息,无线信道条件,小区的负载情况,业务的QoS或优先级信息,利用资源分配策略,以满足业务QoS及提高小区无线资源利用率为处理原则,正确地产生指定UE的调度命令,以控制小区无线资源的分配;命令选择步骤,根据所述的UE调度命令,并结合调度周期和下行信令信道码管理的信息,在命令选项中进行命令选择,并输出该被选命令至用户终端。
在上述的基站调度控制方法中,在资源分配步骤中还根据输入的满意比特信息来产生指定UE的调度命令,以进行快速的动态资源分配。
在上述的基站调度控制方法中,调度优先级列表的方式为:不同小区的UE按照用户的优先级等级或小区的负载情况依序排列。
在上述的基站调度控制方法中,调度优先级列表的方式为:每个小区的所有UE形成的一个独立的调度优先级列表
在上述的基站调度控制方法的资源分配步骤中,还根据上行链路传输的相应处理需求及系统基带板的处理能力,调整给予的UE调度命令,以在满足基带板的处理能力的同时避免基带板处理的拥塞。
在上述的基站调度控制方法的资源分配步骤中,以满足业务QoS及提高小区无线资源利用率为处理原则的方法为:设置子步骤:对各UE进行参数设置,包括:达到满足QoS控制的最小“保证”比特速率的最小值Rmin;满足提高小区无线资源利用率及考虑处于服务优先级的最高逻辑信道的缓冲状态的当前值Rcurr;以及在小区负载较轻时的根据总缓冲状态进行无线资源分配的最大值Rmax;更新子步骤:在调度中计算每个UE的所有Rmin,Rmax和Rcurr,并按下面的规则更新UE的调度命令,即:步骤a:如果某UE有相应的QoS配置,则该UE的Rmin被设置为相应的值以满足QoS配置,并随QoS配置的变化而被动态更新;如果UE没有相应的QoS配置,Rmin可以设为零;并更新UE的调度命令为基于Rmin值的资源;步骤b:如果小区还有可用RTWP资源,则将调度列表中的所有UE按顺序更新其调度为命令为基于Rcurr的资源;步骤c:如果小区仍旧有可用RTWP资源,则将调度列表中的所有UE按顺序更新其调度为命令为基于Rmax的资源。
由于采用了上述的技术解决方案,本发明基站调度器在实现QoS的基础上,提出了有效资源分配方案,以实现有效调度和提高HSUPA的系统性能。另外,调度器中还考虑一个基站中的所有UE避免基带板处理的拥塞。本发明使得基站调度器以合理结构实现有效调度和易于优化系统的性能,并能简化处理负荷。
具体实施方式
一、本发明之一,基站调度器
如图1所示,本发明基站调度器,根据WCDMA上行时分和码分(如干扰受限)及下行信令有限制的特点,把基站调度器分成依次相连的调度优先级模块1、资源分配模块2和信令选择模块3。
三个模块之间的接口有:
调度优先级模块1和资源分配模块2之间的UE的调度优先级列表;
资源分配模块2和命令选项模块3之间可以根据有限的AG命令设置调度命令(Sgi)列表,以减少资源分配模块的计算及有效地利用AG命令。
1、调度优先级模块
充分考虑多用户系统的时分调度的特性,该模块根据输入的来自UE状态报告(如:调度信息(SI)、内存信息、发射功率等),NodeB(基站)测量报告(如:平均使用的资源、载干比C/I)、以及来自RNC(无线网络控制器)和基站的与业务相关的QoS控制信息,利用调度策略(如轮循,公平等),产生本基站控制下的各小区所有的UE形成的调度优先级列表,然后将按照优先级列表的先后顺序用时分的方式依次分配小区无线资源。
调度优先级列表的大小等于基站控制下UE的总数量。
上述SI信息一般包括缓冲状态、UPH(用户功率余量)、逻辑信道优先级。
UE的调度优先级列表可以是属于同一个NodeB控制的不同的小区的所有UE形成的一个调度优先级列表,参见图2,是基站中不同小区的随机或循环组合在一起形成的UE调度排列示意图。
UE调度优先级列表是周期性调整的,且调度周期为整数个帧长(TTI)。
2、资源分配模块
该模块用以根据所述UE调度优先级列表的顺序,结合输入的包括用户状态信息,无线信道条件,小区的负载情况,业务的QoS或优先级信息等信息,在同一调度时刻充分考虑用户间码分(如干扰受限)的特点,可以应用不同的资源分配策略(如平均分配,加权分配,最大比特速率分配,最大载干比分配等),以满足业务QoS及提高小区无线资源利用率为处理原则,正确地产生指定UE的调度命令,以控制小区无线资源的分配;同时,在资源分配模块可以考虑快速的满意比特(Happy Bit)信息,Happy Bit信息为从上行E-DPCCH信道上传输的信息,每个帧就有一个比特信息,用以进行快速的动态资源分配。参见图5,资源分配模块,配置有一调整子模块21,用于根据上行链路传输的相应处理需求及系统基带板的处理能力,调整给予的UE调度命令,以满足基带板的处理能力;以及配置有一处理子模块22,用于在满足业务QoS及提高小区无线资源利用率的处理原则下进行处理,其进一步包括两个相连的设置子模块和更新子模块:
设置子模块221:用于对各UE进行参数设置,包括:达到满足QoS控制的mGbr(最小“保证”比特速率)的最小值Rmin;满足提高小区无线资源利用率及考虑处于服务优先级的最高逻辑信道的缓冲状态的当前值Rcurr;以及在小区负载较轻时的根据总缓冲状态进行无线资源分配的最大值Rmax;
更新子模块222:用于随某UE的QoS配置的变化,动态更新UE的调度命令为基于Rmin的资源;用于在小区还有可用RTWP(Received total wideband power,接收宽带总功率)资源状况下,将调度列表中的所有UE按顺序更新其调度命令为基于Rcurr的资源;用于在小区仍有可用RTWP资源状况下,将调度列表中的所有UE按顺序更新其调度命令为基于Rmax的资源。
3.命令选择模块
该模块根据所述的UE调度命令,并结合调度周期和下行信令信道码管理的信息,在命令选项中进行命令选择,并输出该被选命令至用户终端。
下行信令信道码管理的信息为:由E-AGCH和E-RGCH的信道码和签名管理模块输出的有限的可用的信道数。
命令选择模块的可供选择的命令选项为:绝对(AG with primary E-RNTI)或专用/通用命令(AG with secondary E-RNTI)、服务相对命令(serving RG)。
二、本发明之二,资源分配模块
参见图5,本发明资源分配模块包括:一调整子模块21,用于根据上行链路传输的相应处理需求及系统基带板的处理能力,调整给予的UE调度命令,以满足基带板的处理能力;以及配置有一处理子模块22,用于在满足业务QoS及提高小区无线资源利用率的处理原则下进行处理,其进一步包括两个相连的设置子模块和更新子模块:
设置子模块221:用于对各UE进行参数设置,包括:达到满足QoS控制的mGbr(最小“保证”比特速率)的最小值Rmin;满足提高小区无线资源利用率及考虑处于服务优先级的最高逻辑信道的缓冲状态的当前值Rcurr;以及在小区负载较轻时的根据总缓冲状态进行无线资源分配的最大值Rmax;
更新子模块222:用于随某UE的QoS配置的变化,动态更新UE的调度命令为基于Rmin的资源;用于在小区还有可用RTWP(接收宽带总功率)资源状况下,将调度列表中的所有UE按顺序更新其调度命令为基于Rcurr的资源;用于在小区仍有可用RTWP资源状况下,将调度列表中的所有UE按顺序更新其调度命令为基于Rmax的资源。
三、本发明之三,基站调度控制方法
参见图6,该方法包括下列步骤:
产生调度优先级步骤101,根据系统的用户状态信息,无线信道条件,业务的QoS或优先级信息,利用调度策略,产生本基站控制下的各小区所有的UE形成的调度优先级列表;
如图2,对于不同的NodeB的基带板处理能力的分配,调度(优先级)列表可以包含一个NodeB的所有UE或一个小区的所有UE。当同一NodeB的不同小区共享的基带板(BB)处理能力,可以随机(或循环)顺序或者根据UE的优先级信息(如金牌UE、银牌UE)来排列不同小区的UE的顺序。
资源分配步骤102,根据所述UE调度优先级列表的顺序,结合系统的用户状态信息,无线信道条件,小区的负载情况,业务的QoS或优先级信息,利用资源分配策略,以满足业务QoS及提高小区无线资源利用率为处理原则,正确地产生指定UE的调度命令,以控制小区无线资源的分配;
命令选择步骤103,根据所述的UE调度命令,并结合调度周期和下行信令信道码管理的信息,在命令选项中进行命令选择,并输出该被选命令至用户终端。
在上述的资源分配步骤中还根据输入的满意比特信息来产生指定UE的调度命令,以进行快速的动态资源分配。
在上述资源分配步骤中,以满足业务QoS及提高小区无线资源利用率为处理原则的方法为:
设置子步骤:对各UE进行参数设置,包括:达到满足QoS控制的最小“保证”比特速率(mGbr)的最小值Rmin;满足提高小区无线资源利用率及考虑处于服务优先级的最高逻辑信道的缓冲状态的当前值Rcurr;以及在小区负载较轻时的根据总缓冲状态进行无线资源分配的最大值Rmax;
Rmin:满足QoS控制的mGbr(如果没有从RNC传送的QoS需求,则是可选)的Rmin,Rmin>=mGbr。
Rmax:通常当小区负载较轻时使用,并且其被定义为:
Rmax=min{maxE-TFC(最大传输格式),最大数据速率请求,UPH(用户功率余量),maxAvailable_BB resource(最大可用BB资源)};其中最大数据速率请求可以平均分配,定义为最大缓冲量/调度周期(如TEBS/SP),也可以采用最大比特速率分配,定义为最大缓冲量/帧周期(TTI)等其它策略。
Rcurr:用于优化调度器资源利用率,其定义如下:
Rcurr为Rmin,业务的QoS(a),用户的缓冲状态(buffer status,b)及信道条件(Channel condition,c)的加权,R=Rmin+w1*b+w2*c+w3*f>=Rmin,其中w1,w2和w3是加权系数。考虑Rmax中的UPH和TEBS,Rcurr<=Rmax
更新子步骤:在调度中计算每个UE的所有Rmin,Rmax和Rcurr,并按下面的规则更新UE的调度命令,即:
步骤a:如果某UE有相应的QoS配置,则该UE的Rmin被设置为相应的值以满足QoS配置,并随QoS配置的变化而被动态更新;如果UE没有相应的QoS配置,Rmin可以设为零;并更新UE的调度命令为基于Rmin值的资源;
步骤b:如果小区还有可用RTWP资源,则将调度列表中的所有UE按顺序更新其调度为命令为基于Rcurr的资源;
步骤c:如果小区仍旧有可用RTWP资源,则将调度列表中的所有UE按顺序更新其调度为命令为基于Rmax的资源。
输出步骤:最后,调度列表及其所有UE的调度命令传递到命令选择模块进行发送。
因此,资源分配的基本策略是先满足所有UE的Rmin,然后在有剩余RTWP资源的基础上,在按调度优先级列表的顺序依次为满足UE的Rcurr,只有当所有UE的Rcurr得到满足且有剩余RTWP资源时,再按调度优先级列表的顺序依次为满足UE的Rmax。
另外,在上述资源分配步骤中,还根据上行链路传输的相应处理需求及系统基带板的处理能力,调整给予的UE调度命令,以满足基带板的处理能力。
对于基站的基带板(BB)处理能力的分配,本发明提出了如图3~4所示的二种调度:
参见图3,不同小区的UE可以按照小区的负载情况或用户的优先级等按序排列;
参见图4,也可以是每个小区的所有UE形成的一个独立的调度优先级列表。
对于基带(BB)板处理能力对无线资源分配的影响,可以在资源分配模块作简单的如下处理:
如果调度的上行链路传输的处理需要>剩余的BB处理能力,则调度命令设为所剩余的BB处理能力。
以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明保护范围的限制。有关本技术领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以作出各种变换或变型,而所有等同的技术方案也应归属在本发明保护的范畴之内,由各权利要求所限定。