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CN103596285A - 无线资源调度方法及无线资源调度器及系统 - Google Patents

无线资源调度方法及无线资源调度器及系统 Download PDF

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CN103596285A
CN103596285A CN201210292175.5A CN201210292175A CN103596285A CN 103596285 A CN103596285 A CN 103596285A CN 201210292175 A CN201210292175 A CN 201210292175A CN 103596285 A CN103596285 A CN 103596285A
Authority
CN
China
Prior art keywords
service
emergency
services
currently
scheduling
Prior art date
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Pending
Application number
CN201210292175.5A
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English (en)
Inventor
于启月
孙思月
孟维晓
张力学
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Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
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Abstract

本发明涉及通信领域,公开了一种无线资源调度方法及无线资源调度器及系统。所述方法包括:比较各业务当前的实际服务质量是否等于或者低于各业务分别对应的预定服务质量下限,判定当前是否存在紧急业务。若存在,则根据各所述紧急业务的信道质量,确定当前可调度的紧急业务,按照调度优先级由高到低的顺序,先后分别为当前可调度的紧急业务分配资源块。否则,根据业务在各所述资源块的信道质量,确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级,按照调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各所述资源块分配至各所述业务。应用本技术方有利于兼顾均衡业务的QoS保障以及资源利用率的最大化,提高用户应用感受以及网络资源利用率。

Description

无线资源调度方法及无线资源调度器及系统
技术领域
本发明涉及通信领域,特别涉及一种无线资源调度方法及无线资源调度器及系统。
背景技术
宽带无线网络所提供的高速率、低时延通信能力为在移动环境下开展丰富的增值业务奠定了基础。但无线资源的稀缺性和无线信道链路质量的不稳定性,使得在满足用户多种服务质量(QualityofService,简称QoS)需求的同时,又尽可能地提高系统容量和频谱效率成为一项极具挑战性的任务。针对空中接口的无线资源进行合理地调度、分配和管理,对于最大化系统资源的利用效率并尽可能满足业务服务质量需求是非常重要的。无线资源管理就是对移动通信系统的空中接口资源的规划和调度,目的为在有限的带宽资源下,为网络内的用户提供业务质量保证,在网络话务量分布不均匀、信道特性因信道衰落和干扰而起伏变化等情况下,灵活分配和动态调整无线传输部分和网络的可用资源,最大限度地提高无线频谱利用率,防止网络阻塞,并保持尽可能小的信令负荷。
动态资源调度是长期演进(LongTermEvolution,简称LTE)系统中,尤其在面向数据业务时的主要调度方法。动态资源调度的功能可以概括为判决在什么时间分配给哪些用户什么样的无线资源来进行通信,其中无线资源包括频率及时间。动态资源调度是提高系统容量的一项关键技术,它以最大化系统吞吐量为目标,以保证用户间的公平性为前提,以确保不同业务流的服务质量要求为基础。
比例公平算法(ProportionalFairness,简称PF)是现有技术中应用为广泛的一种经典的无线资源调度方法,其具体如下:
PF算法是一种在进行无线资源调度时考虑用户的信道条件,用户的服务机会公平以及用户的过去时间段的信道信息等情况,而调整当前时刻的业务调度的方法,应用该技术方案在调度过程中使得系统的吞吐量和公平性之间取得了折中。即使是信道条件好的用户也不会一直占用资源,其他用户也可以被调度。在维持传输吞吐量长期的公平性,增大传输效率。
在进行本发明的研究过程中,本发明人发现现有技术至少存在以下的缺陷:
在PF算法中,PF算法给小区内每个用户分配一个相应的优先级,小区中优先级最大的用户接受服务。
该算法的优先级定义如下:
p i ( t ) = DRC i ( t ) R i ( t ) 其中,
DRCi(t)是指第i个用户在当前时刻t能达到的最大传输速率;Ri(t)是指用户在时刻t之前的平均传输速率,Ri(t)的更新符合以下规则:
R i ( t ) ‾ = ( 1 - 1 t c ) R i ( t - 1 ) ‾ + 1 t c DR C i ( t - 1 ) ,
故PF算法虽然有着较好的公平特性,但是不同用户的不同服务质量要求并不能得到保证。
发明内容
本发明实施例第一目的在于提供一种无线资源调度方法,应用该技术方案有利于兼顾均衡业务的QoS保障以及资源利用率的最大化,有利于提高用户应用感受以及提高网络资源利用率。
本发明实施例第二目的在于提供一种无线资源调度器,应用该技术方案有利于兼顾均衡业务的QoS保障以及资源利用率的最大化,有利于提高用户应用感受以及提高网络资源利用率。
本发明实施例第三目的在于提供一种无线资源调度系统,应用该技术方案有利于兼顾均衡业务的QoS保障以及资源利用率的最大化,有利于提高用户应用感受以及提高网络资源利用率。本发明实施例提供的一种无线资源调度方法,包括:比较各业务当前的实际服务质量是否等于或者低于各所述业务分别对应的预定服务质量下限,判定当前是否存在紧急业务,
其中所述紧急业务为:所述实际服务质量等于或者低于所述预定服务质量下限的所述业务;
如果当前存在所述紧急业务,则根据各所述紧急业务的信道质量,确定当前可调度的紧急业务,
如果存在所述当前可调度的紧急业务,则根据各所述当前可调度的紧急业务的服务质量,分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,所述调度优先级较高的所述业务的所述服务质量等级标识定义的优先级级别较高,
按照各所述调度优先级由高到低的顺序,先后分别为各所述当前可调度的紧急业务分配资源块,
在分别为各所述当前可调度的紧急业务分配所述资源块后,判定当前是否仍然存在可分配的所述资源块以及待调度的所述业务,如果不存在,则等待下一调度周期;
如果在判定是否存在紧急业务时,判定当前不存在所述紧急业务,或者,
如果在判定存在紧急业务后,确定无所述当前可调度的紧急业务,或者,
如果在分别为各所述当前可调度的紧急业务分配所述资源块后,判定当前仍然存在可分配的所述资源块以及待调度的所述业务,则:
根据各所述业务在各所述资源块的信道质量,确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级,
按照各所述业务在各所述资源块的调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各所述资源块分配至各所述业务。
可选地,判定当前各业务的服务质量是否等于或者低于各所述业务分别对应的预定服务质量下限,具体是:
比较各所述业务的实际排队时延是否等于或大于各所述业务对应的排队时延上限,
其中各所述排队时延上限分别为:根据各所述业务的服务质量等级而预设的数值;
将所述服务质量是否等于或者低于各所述预定服务质量下限的各所述业务,分别确定为紧急业务,具体是:
将所述实际排队时延等于或大于所述业务对应的排队时延上限的各所述业务,分别确定为所述紧急业务。
可选地,各所述业务的实际排队时延具体为:
各所述业务的缓存数据队列中的头数据包实际排队时延。
各所述排队时延上限分别预设为:小于各所述业务的服务质量等级标识允许的排队时延最大值的数值。
可选地,根据各所述紧急业务的信道质量,确定当前可调度的紧急业务,具体是:将所述信道质量达到或优于预设的信道质量下限的各所述紧急业务,确定为所述当前可调度的紧急业务。
可选地,所述:根据各所述紧急业务的服务质量等级标识,分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,具体是:
分别按照函数式:
Figure BDA00002021963700041
计算各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,
其中所述PE-mode为:各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,
所述PriorityQCI为:各所述当前可调度的紧急业务的服务质量等级标识中的优先数值;
所述:按照各所述调度优先级由高到低的顺序,先后分别为各所述当前可调度的紧急业务分配资源块,具体是:
按照所述PriorityQCI由小到大的顺序,先后分别为各所述PriorityQCI对应的各所述当前可调度的紧急业务,分配所述资源块。
可选地,所述各所述当前可调度的紧急业务,具体包括:
按照各所述资源块的信道质量标识由高到低的顺序,先后将当前所述信道质量最优的所述资源块,分别分配给所述当前可调度的紧急业务。
可选地,确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级,具体是:
根据各所述业务在各所述资源块的信道质量标识、以及各所述业务当前获得的数据速率的平均值,分别确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级;
其中各所述业务当前获得的数据速率的平均值分别为:根据各所述业务在上一所述传输时间间隔获得的数据速率的平均值、以及各所述业务在上一
所述传输时间间隔具有的数据速率实际值,分别确定的数值。
可选地,根据各所述业务在各所述资源块的信道质量标识、以及各所述业务当前获得的数据速率的平均值,分别确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级具体是:
根据函数式
Figure BDA00002021963700051
分别确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级;其中,
所述
Figure BDA00002021963700052
为:所述业务k在所述资源块i的所述调度优先级;
所述CQIi,k为:所述业务k在所述资源块i的所述信道质量标识;
所述
Figure BDA00002021963700061
为:所述业务k当前获得的数据速率的平均值;
所述αk为:预定的权重指数。
可选地,所述αk具体根据函数式:αk=ωα0+(1-ω)VIPk确定,其中,
所述ω为:预定的常数,所述ω为等于或者大于0并且小于或等于1的任一预定的小数,
所述α0为:预定的公共控制因子,
所述VIPk为:所述业务k对应的预设控制参数。
可选地,所述VIPk为:所述业务k对应的资费等级参数。
可选地,具体根据函数式: Rate k ( t ) ‾ = ( 1 - 1 T w ) × Rate k ( t - 1 ) ‾ + 1 T w × Rate k ( t - 1 ) , 确定各所述业务当前获得的数据速率的平均值,其中,
所述
Figure BDA00002021963700063
为:所述业务k当前获得的数据速率的平均值,
所述
Figure BDA00002021963700064
为:所述业务k在上一所述传输时间间隔获得的数据速率的平均值,
所述Ratek(t-1)为:所述业务k在上一所述传输时间间隔具有的数据速率实际值,
所述Tw为:预定的平滑因子;
所述业务k为:任一所述当前可调度的紧急业务。
可选地,所述Ratek(t-1)具体根据函数式:
Figure BDA00002021963700071
确定;其中,
如果在所述上一传输时间间隔所述资源块i被分配给了所述业务k,则所述δi,k等于1;否则所述δi,k等于0,
所述Ri,k为在所述上一传输时间间隔,所述业务k在所述资源块i上具有的数据速率即时值,
所述Ri,k具体根据函数式:确定,
其中所述effciencyi,k为在所述上一传输时间间隔(t-1),所述业务k在所述资源块i上的信道质量标识中的效率值,
所述
Figure BDA00002021963700073
为在各所述资源块在频域包含的子载波数,
所述
Figure BDA00002021963700074
为在各所述资源块在时域包含的正交频分复用符号数。
本发明实施例提供的一种无线资源调度器,包括:
业务服务质量监测单元,用于监测各业务当前的实际服务质量;
紧急业务确定单元,与所述业务服务质量监测单元连接,用于比较各业务当前的实际服务质量与各所述业务分别对应的预定服务质量下限的大小,将所述实际服务质量等于或者低于各所述预定服务质量下限的各所述业务,分别确定为紧急业务;
信道质量确定单元,用于确定各业务的信道质量;
紧急调度业务确定单元,与控制单元、所述信道质量确定单元分别连接,用于在所述控制单元的控制下,根据各所述紧急业务的信道质量确定当前可调度的紧急业务;
紧急调度优先级确定单元,与所述紧急调度业务确定单元连接,用于在所述控制单元的控制下,根据各所述紧急业务的服务质量等级标识,分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,其中,所述调度优先级较高的所述业务的所述服务质量等级标识定义的优先级级别较高;
非紧急调度优先级确定单元,与所述控制单元连接,用于在所述控制单元的控制下,确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级;
资源分配单元,用于在所述控制器的控制下为各所述业务分配资源块;
控制单元,与所述紧急业务确定单元、紧急调度业务确定单元、紧急调度优先级确定单元以及非紧急调度优先级确定单元分别连接,
用于在所述紧急业务判定单元判定当前存在所述紧急业务时,控制所述紧急调度业务确定单元确定当前可调度的紧急业务,控制所述紧急调度优先级确定单元,分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,控制所述资源分配单元,按照各所述调度优先级由高到低的顺序,分别为各所述当前可调度的紧急业务分配资源块,以及,用于在所述紧急业务判定单元判定当前不存在所述紧急业务,或者存在所述紧急业务但当前已为各所述可调度的紧急业务分别分配无线资源并且当前还存在可用的资源块以及待调度的业务时,控制所述非紧急调度优先级确定单元、确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级,控制所述资源分配单元,按照各所述业务在各所述资源块的调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各所述资源块分配至各所述业务。
可选地,所述业务服务质量监测单元,具体用于计算当前待调度的各业务的实际排队时延;
紧急业务确定单元,具体分别比较各所述业务的实际排队时延与各所述业务对应的排队时延上限的大小,将实际排队时延等于或大于所述业务对应的排队时延上限的各所述业务,分别确定为所述紧急业务。
可选地,无线资源调度器包括:
所述业务排队时延计时单元,具体用于计算当前待调度的各所述业务的缓存数据队列中的头数据包实际排队时延。
可选地,所述紧急调度业务确定单元,具体用于在所述控制单元的控制下,将所述信道质量达到或优于预设的信道质量下限的各所述紧急业务,确定为所述当前可调度的紧急业务。
本发明实施例提供的一种无线资源调度系统,包括:
处理器;
与所述处理器相连的存储器;
其中,所述处理器调用所述存储器中存储的代码,以用于:
比较当前待调度的各业务的实际排队时延是否等于或大于所述业务对应的排队时延上限,其中各所述排队时延上限分别为:根据各所述业务的服务质量等级而预设的数值,
如果任一所述业务的实际排队时延等于或大于所述业务对应的排队时延上限,则判定存在紧急业务,否则判定不存在所述紧急业务,
其中,所述紧急业务为:实际排队时延等于或大于所述业务对应的排队时延上限的所述业务,
如果存在所述紧急业务,则:
根据各所述紧急业务的信道质量,确定当前可调度的紧急业务,
根据各所述紧急业务的服务质量等级标识,分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,其中,所述调度优先级较高的所述业务的所述服务质量等级标识定义的优先级级别较高,
按照各所述调度优先级由高到低的顺序,先后分别为各所述当前可调度的紧急业务分配资源块;
如果不存在所述紧急业务或者存在所述紧急业务但当前已为各所述可调度的紧急业务分别分配无线资源,并且当前存在可用的资源块以及待调度的业务,则:
确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级,
按照各所述业务在各所述资源块的调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各所述资源块分配至各所述业务。
由上可见,应用本实施例技术方案,由于本实施例在进行无线资源调度时,首先监测获得各业务当前实际QoS,根据各业务当前实际QoS确定当前是否存在紧急业务(即当前实际QoS频临不满足该业务QoS要求或者已经不满足该业务QoS要求的业务),如果存在紧急业务,则进一步确定各紧急业务的信道质量,优先对当前信道质量符合预定标准的紧急业务(记为当前可调度的紧急业务)进行资源块分配。在当前不存在紧急业务,或者存在紧急业务但不存在当前可调度的紧急业务,或者,当前已经为所有当前可调度的紧急业务分配资源块完毕但仍然存在可分配的资源块以及待调度的业务的情况下,将当前可分配的资源块分别分配给各业务,并且在资源块分配时,按照各业务在各资源块的调度优先级(根据各业务在各资源块的信道质量确定),按照各调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各资源块分配至各业务。
可见,采用本实施例技术方案,在各TTI进行无线资源调度时,均同时兼顾了各业务当前的QoS状况、当前信道质量,使得无线资源的调度最优地兼顾了业务的QoS保障以及资源利用率的最大化以及信道质量,最大化的兼顾了QoS、信道质量以及用户公平性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的无线资源调度方法流程示意图;
图2为本发明实施例1提供的无线资源调度器的结构示意图;
图3为本发明实施例3提供的无线资源调度器的结构示意图;
图4为本发明实施例4提供的无线资源调度系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
本实施例提供适用于无线通信的一种无线资源调度方法,在每一时间间隔(TransmissionTimeInterval,简称TTI)的无线资源调度方法主要包括图1所示的流程步骤:
步骤101:比较各业务当前的实际服务质量与本业务对应的预定服务质量下限的大小。
在本实施例中,根据各业务的服务质量(QualityofService,简称QoS)要求,分别为各业务设定有本业务对应的QoS下限,通过比较各业务当前的QoS实际状况与该业务对应的QoS下限,即可确定各业务当前的QoS的满足本业务的QoS要求的情况。
在本实施例中,在设定各业务对应的QoS下限时,使各业务当前的实际QoS等于或者低于与本业务对应的QoS下限时,该业务处于当前频临不满足该业务的QoS要求或者当前已不满足该业务的QoS要求的状态。
在本实施例中,各业务QoS具体可以采用业务时延表示,也可以采用丢包率或者与QoS有关的参数表示。
为了减少本实施例方法的计算量,提高调度效率,可以但不限于将各业务的排队时延作为表征各业务当前实际QoS状况的参数,具体可以通过比较各业务的实际排队时延与各业务对应的排队时延上限的大小,确定各业务的当前的QoS的满足本业务的QoS要求的情况,具体可以如下:
将当前待调度的业务记为业务k,其中k为1-N的任一自然数,N为当前待调度的业务总数。
则对于任一业务k而言,将该业务的实际排队时延记为Dqueuing,为该业务预先设定的排队时延记为Dth,则此处具体是比较分别比较各业务k对应的Dqueuing、Dth的大小。
如当前有N个待调度的业务,则需进行N对Dqueuing、Dth的大小。
在本实施例中,在设定各业务的排队时延上限Dth时,具体分别根据各业务的服务质量等级标识(QualityofSerViceClassIdentifier,简称QCI)而设定的,使得各业务的排队时延上限Dth能够反映各业务的QCI要求。以便在进行各业务对应的Dqueuing、Dth的大小比较时,能够确定当前各业务的QoS)的满足状况。
如果某业务k对应的Dqueuing等于或者大于Dth,则判定当前业务k处于业务的QoS频临不满足或者已处于不满足状况,否则判定当前业务k处于业务的QoS可满足状况。
作为本实施例的一种举例,在本实施例中,可以但不限于在确定各业务的实际排队时延Dqueuing时,将各业务的缓存数据队列中的头数据包(第一个进入缓存数据队列的数据包,其排队时延为该业务的缓存数据队列中的数据包中最长)的实际排队时延作为该业务的实际排队时延Dqueuing。采用该技术方案能进一步确保业务的QoS。
作为本实施例的一种举例,在本实施例中,可以但不限于在设定各业务的排队时延上限时,将该排队时延上限Dth设定为:略小于各业务的服务质量等级标识允许的排队时延最大值(即依据QCI定义的该业务最大能够容忍的排队时延,记为Dmax)的一数值。即Dth=Dmax-D0
各业务的Dmax分别为各业务最大能够容忍的排队时延,各业务的Dmax由各业务的类型相关,可以在各业务的待传输报文中获取确定。
在长期演进(LongTermEvolution,简称LTE)系统中,可以依据LTE标准23.203规定确定各业务的Dmax,依据LTE标准23.203规定:QCI所规定的数据包时延预算(packetdelaybudget,简称PDB)减去20ms的时延(为从策略及计费执行功能(PolicyandChargingEnforcementFunction,简称PCEF)到智能基站(eNodeB)的有线链路传输时延则为空口时延预算)。
其中D0为远远小于Dmax的正数。D0为用于控制QoS保障的程度的时延门限参数,为本调度算法的第一个可配置参数。显然,D0的数值越大,业务对应的QoS保障的等级越高。在本实施例中,可以针对各业务分别设定一个D0,也可以为本端要调度的所有业务设定一个共同的D0。具体可以根据应用场景需要设定。
利用该技术方案设定各业务的排队时延上限使得设定简单易于操作,且使得各业务的排队时延上限Dth略小于各业务的服务质量等级标识允许的排队时延最大值Dmax,使得能各业务频临不满足该业务的QoS要求时第一时间被检测到,而进一步保障各业务的QoS满足。
步骤102:如果至少任一业务当前实际QoS等于或者低于该业务对应的预定QoS下限,则执行步骤103,否则跳转执行步骤108。
在步骤101中,如果当前N个待调度的业务中,任一业务当前实际QoS等于或者低于该业务分别对应的预定服务质量下限,则判定当前存在紧急业务,执行步骤103;否则,判定当前不存在紧急业务,跳转执行步骤108。
当采用业务的实际排队时延与各业务对应的排队时延上限的比较而判定该业务当前满足本业务的QoS要求状况是,在本步骤中,具体是,如果任一业务的Dqueuing等于或者大于预设的Dth时,则判定当前存在紧急业务,否则认为当前不存在紧急业务。
步骤103:将服务质量等于或者低于各预定服务质量下限的各业务,分别确定为紧急业务。
当采用业务的实际排队时延与各业务对应的排队时延上限的比较,而判定该业务当前满足本业务的QoS要求状况时,本步骤具体是:将实际排队时延等于或大于本业务对应的排队时延上限的业务确定为紧急业务。
在本实施例中,将实际排队时延Dqueuing等于或大于该业务对应的排队时延上限Dth的这些业务作为:频临不满足QoS要求,或者已不满足QoS要求的业务,记为紧急业务。
步骤104:根据各紧急业务的信道质量,确定当前可调度的紧急业务。
如果当前存在紧急业务时,执行本步骤。
在本步骤中确定步骤103确定的各紧急业务的信道质量,各信道质量可以采用信道质量指示(ChannelQualityIndicator,简称CQI)表征。
其中CQI为LTE标准3GPPTS36.213中物理层过程(PhysicalLayerProcedures)中定义的信道质量指示,如3GPPTS36.213表7.2.3-1所示。在标准中,CQI是由用户(UE)通过估计其下行信道质量而确定并上报给基站的4bit长度的信息,CQI的数值越小,说明该用户(即该用户的业务)对应的信道质量越差。因此,在本实施例中可以依据CQI来判断各紧急业务的无线信道质量,并根据各紧急业务的无线信道质量确定为当前可调度的紧急业务。
为了提高本实施例的无线资源调度的效果,提高无线资源利用率,在本实施例中,可以但不限于仅将当前无线信道质量达到预定要求的紧急业务作为当前可调度的紧急业务。即设定将信道质量达到或优于预设的信道质量下限的各所述紧急业务,确定为所述当前可调度的紧急业务。
譬如,在本实施例中,可以预先设定一信道质量下限,记为CQIth,在进行获取各紧急业务的信道质量,即获得各紧急业务k的CQI记为CQIk(如有n个紧急业务,则具有n个CQIk),分别比较各CQIk与CQIth的大小,将其中CQIk等于或者大于CQIth的紧急业务作为当前可调度的紧急业务,以在步骤105中对这些当前可调度的紧急业务进行资源块分配。将其中CQIk小于CQIth的紧急业务作为不可调度的紧急业务。
由上可见,CQIth为本实施例中为保障各当前可调度的紧急业务的信道质量“足够好”而设定的一可配置参数。显然,CQIth数值越大,无线通信系统的吞吐量将越大,但同时该通信的QoS的保障将越差。
在本实施例中,仅将当前无线信道质量达到预定要求的紧急业务作为当前可调度的紧急业务,能确保当前优先调度的业务为具有较好无线信道质量的业务,保障这些被优先调度的业务在被分配资源块后均能具有较高的数据传输效率,而避免由于对信道质量很低在当前无法具有较高的传输效率的紧急业务进行优先调度,采用该技术方案能够在保障各业务的QoS要求基础上兼顾无线网络的传输效率,确保无线网络具有较高的数据吞吐量。
步骤105:如果当前存在当前可调度的紧急业务,则执行步骤106;否则跳转执行步骤108。
如果步骤104中确定存在当前可调度的紧急业务,则执行步骤106;如果在步骤104中根据各业务的信道质量确定当前无可调度的紧急业务,譬如当前紧急业务的信道质量均未达到设定的信道质量标准时,则跳转执行步骤108。
步骤106:根据各当前可调度的紧急业务的服务质量,分别确定各当前可调度的紧急业务的调度优先级。
作为本实施例的一种优选技术方案,在本实施例中可以但不限于根据各当前可调度的紧急业务的QCI,分别确定各当前可调度的紧急业务的调度优先级;使调度优先级较高的业务对应的QCI定义的优先级级别较高。
具体分析如下:在本实施例根据各当前可调度的紧急业务的QCI确定当前可调度的紧急业务的调度优先级,由于CQI的取值范围仅为0-15的16个整数,我们在确定当前可调度的紧急业务的调度优先级时,可以对应将当前可调度的紧急业务的调度优先级预先定义为16个整数等级,使得调度优先级的确定简单快捷,大大减少运算的计算量。
作为本实施例的一种示意,可以但不限于分别按照函数式(1)计算各当前可调度的紧急业务的调度优先级。
P E - mode = 1 Priority QCI - - - ( 1 ) ,
在函数式(1)中PE-mode为:各当前可调度的紧急业务的调度优先级,PriorityQCI为:各当前可调度的紧急业务的QCI表格中的优先数值(PriorityQCI),在标准定义中,PriorityQCI的数值越小,该QCI定义的优先级别越高。
步骤107:按照各调度优先级由高到低的顺序,先后分别为各当前可调度的紧急业务分配资源块,执行完毕后执行步骤108。
在确定各当前可调度的紧急业务的调度优先级后,分别按照各调度优先级由高到低的顺序先后分别为各当前可调度的紧急业务分配资源块,即先为调度优先级较高的当前可调度的紧急业务分配资源块,在分配完成后,再为调度优先级次高的当前可调度的紧急业务分配资源块,直到为所有当前可调度的紧急业务完成资源块分配为止,然后执行步骤108。
在本步骤中,在为每个当前可调度的紧急业务分配资源块时,优选但不限于在当前可调度的资源块中按照信道质量由高到低的顺序,先后分配资源块,即优先调度当前信道质量最高(即CQI值最高)的资源块,然后调度当前信道质量次高(即CQI值次高)的资源块,在每次调度时选取的均是当前可调度资源块中CQI最高的资源块,直到为所有当前可调度的紧急业务完成资源块分配为止,然后执行步骤108。
步骤108:判定是否还存在可分配的所述资源块以及可调度的业务,如果是,则执行步骤109。否则,返回执行步骤111:进入下一TTI的无线资源调度。
在完成步骤107为所有当前可调度的紧急业务完成资源块分配后,进一步进行本步骤,判定当前是否还存在可分配的所述资源块以及可调度的业务,如果是,则执行步骤109,继续为其他的业务进行资源块调度,否则返回步骤101。
步骤109:确定各业务在各资源块的调度优先级。
如果当前不存在紧急业务,或者存在紧急业务但不存在当前可调度的紧急业务,或者,当前为所有当前可调度的紧急业务分配资源块完毕但还存在可分配的资源块以及待调度的所述业务,则执行本步骤。
在本步骤中可以按照现有技术的方法确定当前各业务在各资源块的调度优先级。也可以按照本实施例提供的以下“资源块的调度优先级确定技术方案一”实现:
资源块的调度优先级确定技术方案一:根据各业务在各资源块的信道质量标识、以及各业务当前获得的数据速率的平均值,分别确定各业务在各资源块的调度优先级。
其中,各业务当前获得的数据速率的平均值(记为
Figure BDA00002021963700171
具体可以分别根据各业务(记为业务k)在上一TTI获得的数据速率的平均值(记为
Figure BDA00002021963700172
以及各业务k在上一TTI具有的数据速率实际值(记为Ratek(t-1))确定。
作为上述资源块的调度优先级确定技术方案一中一种可选的具体实施方案,可以根据函数式(2)分别确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级。
P N - mode i , k = ( CQI i , k ) α k Rate k ‾ - - - ( 2 ) ,
在函数式(2)中,
Figure BDA00002021963700182
为:业务k在资源块i的调度优先级;
CQIi,k为:业务k在资源块i的信道质量标识;
Figure BDA00002021963700183
为:业务k当前获得的数据速率的平均值;
αk为可由用户预定的权重指数;
资源块i为当前未被分配的资源块之任一。
由函数式(2)可见,对于任一业务k,该业务k在资源块i的信道质量标识CQIi,k越大,该业务k在资源块i的调度优先级的
Figure BDA00002021963700184
越高,该业务k当前获得的平均数据速率
Figure BDA00002021963700185
越大,其该业务k在资源块i的调度优先级
Figure BDA00002021963700186
越低。业务k在资源块i的信道质量标识CQIi,k越大,该业务的信道质量越高,如果将该资源块分配给该业务,无线资源利用率越高,当前获得的平均数据速率
Figure BDA00002021963700187
越大,则意味着该业务在前段时间的数据发送速率越高,对无线资源的占用量越高。而在本实施例中,还使当前获得的平均数据速率
Figure BDA00002021963700188
越大该业务k在资源块i的调度优先级
Figure BDA00002021963700189
越低,有效考虑了各业务之间对无线资源的占用的公平性,而权重指数αk作为CQIi,k的指数,可以控制CQIi,k在对该业务k在资源块i的调度优先级
Figure BDA00002021963700191
的具体大小的权重因子,用户在设定时,可以根据当前资源利用率以及用户公平资源利用网络资源的用户公平性间的折中点而设定权重指数αk
作为权重指数αk的一种可选技术方案,可以但不限于按照函数式(3)确定权重指数αk
αk=ωα0+(1-ω)VIPk(3)
在函数式(3)中,ω为:等于或者大于0并且小于或等于1的任一预定的小数;
α0为预定的公共控制因子,在设定时,可以对于所有业务设定一个相同的α0值,该值作为权重指数αk的一部分,决定了资源利用率及用户公平性之间的折中点;
VIPk为业务k对应的预设控制参数,其与具体的业务类型或者属性相关,譬如该VIPk可以为业务k所对应的资费等级。这样,在本实施例中还可以根据业务的资费等级,使资费等级越高业务对应的业务优先调度级更高,以为高资费等级的用户提供更优的无线通信服务。
本实施例中,各业务当前获得的数据速率的平均值
Figure BDA00002021963700192
的确定既可以按照现有技术计算确定,也可以按照本实施例提供的以下技术方案计算确定:
在本实施例中,具体可以但不限于按照以下函数式(4)确定各业务当前获得的数据速率的平均值
Figure BDA00002021963700201
Rate k ( t ) ‾ = ( 1 - 1 T w ) × Rate k ( t - 1 ) ‾ + 1 T w × Rate k ( t - 1 ) - - - ( 4 ) ,
在函数式(4)中,设业务k为任一所述当前可调度的紧急业务。
Figure BDA00002021963700203
为:业务k当前获得的数据速率的平均值;
Figure BDA00002021963700204
为:业务k在上一TTI计算获得的数据速率的平均值。
该数据速率的平均值
Figure BDA00002021963700205
为:该业务k上一TTI之前该在预定一段时间的数据速率的平均值,该平均值的计算方法具体可以根据函数式(4)计算获得。
Tw为函数式(4)的计算方案中的平滑因子。
在本实施例中,可以但不限于将用于计算业务k的数据速率的平均值对应的预定一段时间设为Tw。在实际实施时,用户具体可以根据实际需要设定Tw值。
Ratek(t-1)为:业务k在上一TTI具有的数据速率实际值。
上述的Ratek(t-1)既可以根据现有技术计算确定,还可以根据本实施例提供的以下技术方案确定:
具体地可以具根据函数式(5)确定业务k在上一TTI具有的数据速率实际值Ratek(t-1)。
Rate k ( t - 1 ) = Σ i = 1 N R i , k δ i , k - - - ( 5 ) ,
其中δi,k∈{1,0},如果在上一TTI,该资源块i被分配给了该业务k,则令δi,k等于1;否则令δi,k等于0,
Ri,k为在上一TTI,业务k在资源块i上具有的数据速率即时值,该即时值Ri,k具体可以根据函数式(6)确定:
R i , k = effciency i , k × N sc RB × N symbol RB - - - ( 6 ) ,
在函数式(6)中,effciencyi,k为在上一传TTI,业务k在资源块i上的信道质量标识中的效率值,
Figure BDA00002021963700213
为在各资源块在频域包含的子载波数,
Figure BDA00002021963700214
为在各所述资源块在时域包含的正交频分复用符号数。
步骤110:按照各业务在各资源块的调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各资源块分配至各业务,执行完毕后执行步骤111:进入下一TTI的无线资源调度。
在步骤109确定当前各业务在各资源块的调度优先级后,执行本步骤,将各资源块分别分配给各业务。
在本步骤将各资源块分别分配给各业务时,具体可以但不限于按照各业务在各资源块的调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各资源块分配至各业务。譬如对于某资源块i,业务1、2、3在该资源块上的调度优先级分别为P1、P2、P3,其中,P1>P2>P3,则在本步骤中将资源块i分配给业务1,按照上述的技术方案分别进行所有的资源块分配。由于各业务在各资源块的调度优先级越高该业务在该资源块上的信道质量越高,采用本实施例技术方案能够将信道质量最高的资源块分配给对应的业务上,有利于充分发挥无线资源的利用率,提高无线网络的数据吞吐量。
步骤111:进入下一TTI的无线资源调度。
其无线资源调度流程同步骤101-110。
由上可见,采用本实施例技术方案,由于本实施例在进行无线资源调度时,首先监测获得各业务当前实际QoS,根据各业务当前实际QoS确定当前是否存在紧急业务(即当前实际QoS频临不满足该业务QoS要求或者已经不满足该业务QoS要求的业务),如果存在紧急业务,则进一步确定各紧急业务的信道质量,优先对当前信道质量符合预定标准的紧急业务(记为当前可调度的紧急业务)进行资源块分配。在当前不存在紧急业务,或者存在紧急业务但不存在当前可调度的紧急业务,或者,当前已经为所有当前可调度的紧急业务分配资源块完毕但仍然存在可分配的资源块以及待调度的业务的情况下,将当前可分配的资源块分别分配给各业务,并且在资源块分配时,按照各业务在各资源块的调度优先级(根据各业务在各资源块的信道质量确定),按照各调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各资源块分配至各业务。
可见,采用本实施例技术方案,在进行各TTI进行无线资源调度时,均同时兼顾了各业务当前的QoS状况、业务的QoS需求、当前信道质量,使得无线资源的调度最优地兼顾了业务的QoS保障以及资源利用率的最大化以及信道质量,最大化的兼顾了QoS、信道质量以及用户公平性。
需要说明的是,本实施例提供的无线资源调度方法适用于任何无线通信系统,其适用的业务包括数据业务、语音业务以及其他。本实施例的无线资源调度方法的实施主体可以为基站也可以为其他需要对无线资源进行调度的任何无线网络设备。
实施例2:
参见图2所示,本实施例提供了一种无线资源调度器,其主要包括:业务服务质量监测单元201、紧急业务确定单元202、信道质量确定单元203、紧急调度业务确定单元204、紧急调度优先级确定单元205、非紧急调度优先级确定单元206、资源分配单元207、控制单元208。
各部件的连接关系以及工作原理如下:
业务服务质量监测单元201用于监测各业务当前的实际QoS状况,其监测可以为实时监测,也可以以TTI为周期监测。业务服务质量监测单元201更详细的工作原理可以但不限于参见实施例1中步骤1步骤101的相应记载。
紧急业务确定单元202,与业务服务质量监测单元201连接,用于比较各业务当前的实际QoS与各业务分别对应的预定QoS下限的大小,将实际QoS等于或者低于该业务对应的QoS下限的预定值的各业务,分别确定为紧急业务。更详细的工作原理可以但不限于参见实施例1中步骤1中步骤102、103的相应记载。
信道质量确定单元203,用于确定各业务的信道质量。更详细的工作原理可以但不限于参见实施例1中步骤1中步骤104的相应记载。
紧急调度业务确定单元204,与控制单元208、信道质量确定单元203分别连接,用于在控制单元208的控制下,根据各紧急业务的信道质量确定当前可调度的紧急业务。更详细的工作原理可以但不限于参见实施例1中步骤1中步骤104的相应描述。
紧急调度优先级确定单元205,与紧急调度业务确定单元204连接,用于在所述控制单元208的控制下,根据各所述紧急业务的服务质量等级标识,分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,其中,调度优先级较高的业务的服务质量等级标识定义的优先级级别较高。更详细的工作原理可以但不限于参见实施例1中步骤1中步骤106的相应描述。
非紧急调度优先级确定单元206,与控制单元208连接,用于在控制单元208的控制下,确定各业务在各资源块的调度优先级。更详细的工作原理可以但不限于参见实施例1中步骤1中步骤109的相应描述。
资源分配单元207,用于在控制器的控制下为各业务分配资源块。
控制单元208,与紧急业务确定单元202、紧急调度业务确定单元204、紧急调度优先级确定单元205、资源分配单元207以及非紧急调度优先级确定单元206分别连接,用于根据紧急业务确定单元202、紧急调度业务确定单元204、紧急调度优先级确定单元205以及非紧急调度优先级确定单元206的输入,控制资源分配单元207为各业务分配资源块。控制单元208具体工作原理如下:控制单元208在紧急业务判定单元判定当前存在紧急业务时,控制紧急调度业务确定单元204确定当前可调度的紧急业务,控制紧急调度优先级确定单元205,分别确定各当前可调度的紧急业务的调度优先级,控制资源分配单元207,按照各调度优先级由高到低的顺序,分别为各当前可调度的紧急业务分配资源块,以及,用于在紧急业务判定单元判定当前不存在紧急业务,或者存在紧急业务但当前已为各可调度的紧急业务分别分配无线资源并且当前还存在可用的资源块以及待调度的业务时,控制非紧急调度优先级确定单元206、确定各业务在各资源块的调度优先级,控制资源分配单元207,按照各业务在各资源块的调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各资源块分配至各业务。更加详细的工作原理以及具体实施方案详细参见图1以及例1步骤101-110的记载。
由上可见,采用本实施例技术方案,由于本实施例无线资源调度器在进行无线资源调度时,首先由紧急业务确定单元202根据业务服务质量监测单元201监测获取各业务当前实际QoS,确定当前是否存在紧急业务(即当前实际QoS频临不满足该业务QoS要求或者已经不满足该业务QoS要求的业务),如果存在紧急业务,则进一步确定各紧急业务的信道质量,优先对当前信道质量符合预定标准的紧急业务(记为当前可调度的紧急业务)进行资源块分配。在当前不存在紧急业务,或者存在紧急业务但不存在当前可调度的紧急业务,或者,当前已经为所有当前可调度的紧急业务分配资源块完毕但仍然存在可分配的资源块以及待调度的业务的情况下,将当前可分配的资源块分别分配给各业务,并且在资源块分配时,按照各业务在各资源块的调度优先级(根据各业务在各资源块的信道质量确定),按照各调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各资源块分配至各业务。
可见,采用本实施例技术方案,在进行各TTI进行无线资源调度时,均同时兼顾了各业务当前的QoS状况、当前信道质量,使得无线资源的调度最优地兼顾了业务的QoS保障以及资源利用率的最大化以及信道质量,最大化的兼顾了QoS、信道质量以及用户公平性。
需要说明的是,本实施例的无线资源调度器可以为单独的设备,也可以为嵌入安装在无线网络通信设备上的模块,譬如其可以但不限于为安装与基站内的无线资源调度器,或者安装在基站外,与基站连接。
需要说明的是,在本实施例中,本实施例的业务服务质量监测单元201,具体可以通过计算当前待调度的各业务的实际排队时延,将各业务的实际排队时延作为各业务的实际QoS表征参数。
相应地,紧急业务确定单元202具体可以分别比较各业务的实际排队时延与各业务对应的排队时延上限的大小,将实际排队时延等于或大于所述业务对应的排队时延上限的各业务,分别确定为紧急业务。
在本实施例中,采用各业务的实际排队时延作为各业务的实际QoS表征参数,并通过比较各业务的实际排队时延与各业务对应的排队时延上限的大小确定各业务当前满足本业务的QoS要求状况的技术方案除了具备上述的有益效果外,还进一步有利于减少本实施例方法的计算量,提高调度效率。
另外,本实施例的紧急调度业务确定单元204,具体可以将信道质量达到或优于预设的信道质量下限的各紧急业务,确定为当前可调度的紧急业务。更详细的工作原理以及有益效果可以但不限于参见实施例1中步骤104的记载。
实施例3:
参见图3所示,本实施例提供了一种无线资源调度器,其主要包括:业务服务质量监测器301、紧急业务确定器302、信道质量确定器303、紧急调度业务确定器304、紧急调度优先级确定器305、非紧急调度优先级确定器306、资源分配器307、控制器308。
各部件的连接关系以及工作原理如下:
业务服务质量监测器301用于监测各业务当前的实际QoS状况,其监测可以为实时监测,也可以以TTI为周期监测。业务服务质量监测器301更详细的工作原理可以但不限于参见实施例1中步骤1步骤101的相应记载。
紧急业务确定器302,与业务服务质量监测器301连接,用于比较各业务当前的实际QoS与各业务分别对应的预定QoS下限的大小,将实际QoS等于或者低于该业务对应的QoS下限的预定值的各业务,分别确定为紧急业务。更详细的工作原理可以但不限于参见实施例1中步骤1中步骤102、103的相应记载。
信道质量确定器303,用于确定各业务的信道质量。更详细的工作原理可以但不限于参见实施例1中步骤1中步骤104的相应记载。
紧急调度业务确定器304,与控制器308、信道质量确定器303分别连接,用于在控制器308的控制下,根据各紧急业务的信道质量确定当前可调度的紧急业务。更详细的工作原理可以但不限于参见实施例1中步骤1中步骤104的相应描述。
紧急调度优先级确定器305,与紧急调度业务确定器304连接,用于在所述控制器308的控制下,根据各所述紧急业务的服务质量等级标识,分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,其中,调度优先级较高的业务的服务质量等级标识定义的优先级级别较高。更详细的工作原理可以但不限于参见实施例1中步骤1中步骤106的相应描述。
非紧急调度优先级确定器306,与控制器308连接,用于在控制器308的控制下,确定各业务在各资源块的调度优先级。更详细的工作原理可以但不限于参见实施例1中步骤1中步骤109的相应描述。
资源分配器307,用于在控制器的控制下为各业务分配资源块。
控制器308,与紧急业务确定器302、紧急调度业务确定器304、紧急调度优先级确定器305、资源分配器307以及非紧急调度优先级确定器306分别连接,用于根据紧急业务确定器302、紧急调度业务确定器304、紧急调度优先级确定器305以及非紧急调度优先级确定器306的输入,控制资源分配器307为各业务分配资源块。控制器308具体工作原理如下:控制器308在紧急业务判定单元判定当前存在紧急业务时,控制紧急调度业务确定器304确定当前可调度的紧急业务,控制紧急调度优先级确定器305,分别确定各当前可调度的紧急业务的调度优先级,控制资源分配器307,按照各调度优先级由高到低的顺序,分别为各当前可调度的紧急业务分配资源块,以及,用于在紧急业务判定单元判定当前不存在紧急业务,或者存在紧急业务但当前已为各可调度的紧急业务分别分配无线资源并且当前还存在可用的资源块以及待调度的业务时,控制非紧急调度优先级确定器306、确定各业务在各资源块的调度优先级,控制资源分配器307,按照各业务在各资源块的调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各资源块分配至各业务。更加详细的工作原理以及具体实施方案详细参见图1以及例1步骤101-110的记载。
由上可见,采用本实施例技术方案,由于本实施例无线资源调度器在进行无线资源调度时,首先由紧急业务确定器302根据业务服务质量监测器301监测获取各业务当前实际QoS,确定当前是否存在紧急业务(即当前实际QoS频临不满足该业务QoS要求或者已经不满足该业务QoS要求的业务),如果存在紧急业务,则进一步确定各紧急业务的信道质量,优先对当前信道质量符合预定标准的紧急业务(记为当前可调度的紧急业务)进行资源块分配。在当前不存在紧急业务,或者存在紧急业务但不存在当前可调度的紧急业务,或者,当前已经为所有当前可调度的紧急业务分配资源块完毕但仍然存在可分配的资源块以及待调度的业务的情况下,将当前可分配的资源块分别分配给各业务,并且在资源块分配时,按照各业务在各资源块的调度优先级(根据各业务在各资源块的信道质量确定),按照各调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各资源块分配至各业务。
可见,采用本实施例技术方案,在进行各TTI进行无线资源调度时,均同时兼顾了各业务当前的QoS状况、当前信道质量,使得无线资源的调度最优地兼顾了业务的QoS保障以及资源利用率的最大化以及信道质量,最大化的兼顾了QoS、信道质量以及用户公平性。
需要说明的是,本实施例的无线资源调度器可以为单独的设备,也可以为嵌入安装在无线网络通信设备上的模块,譬如其可以但不限于为安装与基站内的无线资源调度器,或者安装在基站外,与基站连接。
需要说明的是,在本实施例中,本实施例的业务服务质量监测器301,具体可以通过计算当前待调度的各业务的实际排队时延,将各业务的实际排队时延作为各业务的实际QoS表征参数。
相应地,紧急业务确定器302具体可以分别比较各业务的实际排队时延与各业务对应的排队时延上限的大小,将实际排队时延等于或大于所述业务对应的排队时延上限的各业务,分别确定为紧急业务。
在本实施例中,采用各业务的实际排队时延作为各业务的实际QoS表征参数,并通过比较各业务的实际排队时延与各业务对应的排队时延上限的大小确定各业务当前满足本业务的QoS要求状况的技术方案除了具备上述的有益效果外,还进一步有利于减少本实施例方法的计算量,提高调度效率。
另外,本实施例的紧急调度业务确定器304,具体可以将信道质量达到或优于预设的信道质量下限的各紧急业务,确定为当前可调度的紧急业务。更详细的工作原理以及有益效果可以但不限于参见实施例1中步骤104的记载。
实施例4:
参加图4所示,本实施例提供一种无线资源调度系统,包括:处理器401、存储器402,该处理器401与存储器402通信连接,该电路通信连接可以但不限于通过串口、并口或者总线或者蓝牙、WIFI等连接。
在该存储器402中存储有无线资源调度程序代码,该处理器401调用所述存储器402中存储的代码,执行以下的无线资源调度:
比较当前待调度的各业务的实际排队时延是否等于或大于该业务对应的排队时延上限,其中各排队时延上限分别为:根据各该业务的服务质量等级而预设的数值,
如果任一业务的实际排队时延等于或大于该业务对应的排队时延上限,则判定存在紧急业务,否则判定不存在紧急业务,
其中,该紧急业务为实际排队时延等于或大于该业务对应的排队时延上限的业务,
如果存在紧急业务,则:
根据各该紧急业务的信道质量,确定当前可调度的紧急业务,
根据各紧急业务的服务质量等级标识,分别确定各当前可调度的紧急业务的调度优先级,其中,该调度优先级较高的业务的服务质量等级标识定义的优先级级别较高,
按照各调度优先级由高到低的顺序,先后分别为各当前可调度的紧急业务分配资源块;
如果不存在紧急业务或者存在紧急业务但当前已为各当前可调度的紧急业务分别分配无线资源,并且当前存在可用的资源块以及待调度的业务,则:
确定各业务在各资源块的调度优先级,
按照各业务在各资源块的调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各资源块分配至各业务。
进一步的工作原理以及优选实施方案具体可以但不限于参见实施例1的描述,
由上可见,采用本实施例技术方案,由于本实施例无线资源调度系统在进行无线资源调度时,首先监测器业务当前的QoS,确定当前是否存在紧急业务(即当前实际QoS频临不满足该业务QoS要求或者已经不满足该业务QoS要求的业务),如果存在紧急业务,则进一步确定各紧急业务的信道质量,优先对当前信道质量符合预定标准的紧急业务(记为当前可调度的紧急业务)进行资源块分配。在当前不存在紧急业务,或者存在紧急业务但不存在当前可调度的紧急业务,或者,当前已经为所有当前可调度的紧急业务分配资源块完毕但仍然存在可分配的资源块以及待调度的业务的情况下,将当前可分配的资源块分别分配给各业务,并且在资源块分配时,按照各业务在各资源块的调度优先级(根据各业务在各资源块的信道质量确定),按照各调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各资源块分配至各业务。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种无线资源调度方法,其特征在于,包括:
比较各业务当前的实际服务质量是否等于或者低于各所述业务分别对应的预定服务质量下限,判定当前是否存在紧急业务,
其中所述紧急业务为:所述实际服务质量等于或者低于所述预定服务质量下限的所述业务;
如果当前存在所述紧急业务,则根据各所述紧急业务的信道质量,确定当前可调度的紧急业务,
如果存在所述当前可调度的紧急业务,则根据各所述当前可调度的紧急业务的服务质量,分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,所述调度优先级较高的所述业务的所述服务质量等级标识定义的优先级级别较高,
按照各所述调度优先级由高到低的顺序,先后分别为各所述当前可调度的紧急业务分配资源块,
在分别为各所述当前可调度的紧急业务分配所述资源块后,判定当前是否仍然存在可分配的所述资源块以及待调度的所述业务,如果不存在,则等待下一调度周期;
如果在判定是否存在紧急业务时,判定当前不存在所述紧急业务,或者,
如果在判定存在紧急业务后,确定无所述当前可调度的紧急业务,或者,
如果在分别为各所述当前可调度的紧急业务分配所述资源块后,判定当前仍然存在可分配的所述资源块以及待调度的所述业务,则:
根据各所述业务在各所述资源块的信道质量,确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级,
按照各所述业务在各所述资源块的调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各所述资源块分配至各所述业务。
2.根据权利要求1所述的无线资源调度方法,其特征在于,
判定当前各业务的服务质量是否等于或者低于各所述业务分别对应的预定服务质量下限,具体是:
比较各所述业务的实际排队时延是否等于或大于各所述业务对应的排队时延上限,
其中各所述排队时延上限分别为:根据各所述业务的服务质量等级而预设的数值;
将所述服务质量是否等于或者低于各所述预定服务质量下限的各所述业务,分别确定为紧急业务,具体是:
将所述实际排队时延等于或大于所述业务对应的排队时延上限的各所述业务,分别确定为所述紧急业务。
3.根据权利要求2所述的无线资源调度方法,其特征在于,
各所述业务的实际排队时延具体为:
各所述业务的缓存数据队列中的头数据包实际排队时延。
4.根据权利要求2或3所述的无线资源调度方法,其特征在于,
各所述排队时延上限分别预设为:小于各所述业务的服务质量等级标识允许的排队时延最大值的数值。
5.根据权利要求1或2或3所述的无线资源调度方法,其特征在于,
根据各所述紧急业务的信道质量,确定当前可调度的紧急业务,具体是:
将所述信道质量达到或优于预设的信道质量下限的各所述紧急业务,确定为所述当前可调度的紧急业务。
6.根据权利要求1或2或3所述的无线资源调度方法,其特征在于,
所述:根据各所述紧急业务的服务质量等级标识,分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,具体是:
分别按照函数式:
Figure FDA00002021963600031
计算各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,
其中所述PE-mode为:各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,
所述PriorityQCI为:各所述当前可调度的紧急业务的服务质量等级标识中的优先数值;
所述:按照各所述调度优先级由高到低的顺序,先后分别为各所述当前可调度的紧急业务分配资源块,具体是:
按照所述PriorityQCI由小到大的顺序,先后分别为各所述PriorityQCI对应的各所述当前可调度的紧急业务,分配所述资源块。
7.根据权利要求6所述的无线资源调度方法,其特征在于,
所述各所述当前可调度的紧急业务,具体包括:
按照各所述资源块的信道质量标识由高到低的顺序,先后将当前所述信道质量最优的所述资源块,分别分配给所述当前可调度的紧急业务。
8.根据权利要求1或2或3所述的无线资源调度方法,其特征在于,
确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级,具体是:
根据各所述业务在各所述资源块的信道质量标识、以及各所述业务当前获得的数据速率的平均值,分别确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级;
其中各所述业务当前获得的数据速率的平均值分别为:根据各所述业务在上一所述传输时间间隔获得的数据速率的平均值、以及各所述业务在上一
所述传输时间间隔具有的数据速率实际值,分别确定的数值。
9.根据权利要求8所述的无线资源调度方法,其特征在于,
根据各所述业务在各所述资源块的信道质量标识、以及各所述业务当前获得的数据速率的平均值,分别确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级具体是:
根据函数式
Figure FDA00002021963600041
分别确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级;其中,
所述
Figure FDA00002021963600042
为:所述业务k在所述资源块i的所述调度优先级;
所述CQIi,k为:所述业务k在所述资源块i的所述信道质量标识;
所述
Figure FDA00002021963600043
为:所述业务k当前获得的数据速率的平均值;
所述αk为:预定的权重指数。
10.根据权利要求9所述的无线资源调度方法,其特征在于,
所述αk具体根据函数式:αk=ωα0+(1-ω)VIPk确定,其中,
所述ω为:预定的常数,所述ω为等于或者大于0并且小于或等于1的任一预定的小数,
所述α0为:预定的公共控制因子,
所述VIPk为:所述业务k对应的预设控制参数。
11.根据权利要求10所述的无线资源调度方法,其特征在于,
所述VIPk为:所述业务k对应的资费等级参数。
12.根据权利要求8至11之任一所述的无线资源调度方法,其特征在于,
具体根据函数式: Rate k ( t ) ‾ = ( 1 - 1 T w ) × Rate k ( t - 1 ) ‾ + 1 T w × Rate k ( t - 1 ) , 确定各所述业务当前获得的数据速率的平均值,其中,
所述
Figure FDA00002021963600052
为:所述业务k当前获得的数据速率的平均值,
所述
Figure FDA00002021963600053
为:所述业务k在上一所述传输时间间隔获得的数据速率的平均值,
所述Ratek(t-1)为:所述业务k在上一所述传输时间间隔具有的数据速率实际值,
所述Tw为:预定的平滑因子;
所述业务k为:任一所述当前可调度的紧急业务。
13.根据权利要求12所述的无线资源调度方法,其特征在于,
所述Ratek(t-1)具体根据函数式:
Figure FDA00002021963600054
确定;其中,
如果在所述上一传输时间间隔所述资源块i被分配给了所述业务k,则所述δi,k等于1;否则所述δi,k等于0,
所述Ri,k为在所述上一传输时间间隔,所述业务k在所述资源块i上具有的数据速率即时值,
所述Ri,k具体根据函数式:
Figure FDA00002021963600061
确定,
其中所述effciencyi,k为在所述上一传输时间间隔(t-1),所述业务k在所述资源块i上的信道质量标识中的效率值,
所述
Figure FDA00002021963600062
为在各所述资源块在频域包含的子载波数,
所述
Figure FDA00002021963600063
为在各所述资源块在时域包含的正交频分复用符号数。
14.一种无线资源调度器,其特征在于,包括:
业务服务质量监测单元,用于监测各业务当前的实际服务质量;
紧急业务确定单元,与所述业务服务质量监测单元连接,用于比较各业务当前的实际服务质量与各所述业务分别对应的预定服务质量下限的大小,将所述实际服务质量等于或者低于各所述预定服务质量下限的各所述业务,分别确定为紧急业务;
信道质量确定单元,用于确定各业务的信道质量;
紧急调度业务确定单元,与控制单元、所述信道质量确定单元分别连接,用于在所述控制单元的控制下,根据各所述紧急业务的信道质量确定当前可调度的紧急业务;
紧急调度优先级确定单元,与所述紧急调度业务确定单元连接,用于在所述控制单元的控制下,根据各所述紧急业务的服务质量等级标识,分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,其中,所述调度优先级较高的所述业务的所述服务质量等级标识定义的优先级级别较高;
非紧急调度优先级确定单元,与所述控制单元连接,用于在所述控制单元的控制下,确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级;
资源分配单元,用于在所述控制器的控制下为各所述业务分配资源块;
控制单元,与所述紧急业务确定单元、紧急调度业务确定单元、紧急调度优先级确定单元以及非紧急调度优先级确定单元分别连接,
用于在所述紧急业务判定单元判定当前存在所述紧急业务时,控制所述紧急调度业务确定单元确定当前可调度的紧急业务,控制所述紧急调度优先级确定单元,分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,控制所述资源分配单元,按照各所述调度优先级由高到低的顺序,分别为各所述当前可调度的紧急业务分配资源块,以及,用于在所述紧急业务判定单元判定当前不存在所述紧急业务,或者存在所述紧急业务但当前已为各所述可调度的紧急业务分别分配无线资源并且当前还存在可用的资源块以及待调度的业务时,控制所述非紧急调度优先级确定单元、确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级,控制所述资源分配单元,按照各所述业务在各所述资源块的调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各所述资源块分配至各所述业务。
15.根据权利要求14所述的无线资源调度器,其特征在于,
所述业务服务质量监测单元,具体用于计算当前待调度的各业务的实际排队时延;
紧急业务确定单元,具体分别比较各所述业务的实际排队时延与各所述业务对应的排队时延上限的大小,将实际排队时延等于或大于所述业务对应的排队时延上限的各所述业务,分别确定为所述紧急业务。
16.根据权利要求15所述的无线资源调度器,其特征在于,包括:
所述业务排队时延计时单元,具体用于计算当前待调度的各所述业务的缓存数据队列中的头数据包实际排队时延。
17.根据权利要求14或15或16所述的无线资源调度器,其特征在于,包括:
所述紧急调度业务确定单元,具体用于在所述控制单元的控制下,将所述信道质量达到或优于预设的信道质量下限的各所述紧急业务,确定为所述当前可调度的紧急业务。
18.一种无线资源调度系统,其特征在于,包括:
处理器;
与所述处理器相连的存储器;
其中,所述处理器调用所述存储器中存储的代码,以用于:
比较当前待调度的各业务的实际排队时延是否等于或大于所述业务对应的排队时延上限,其中各所述排队时延上限分别为:根据各所述业务的服务质量等级而预设的数值,
如果任一所述业务的实际排队时延等于或大于所述业务对应的排队时延上限,则判定存在紧急业务,否则判定不存在所述紧急业务,
其中,所述紧急业务为:实际排队时延等于或大于所述业务对应的排队时延上限的所述业务,
如果存在所述紧急业务,则:
根据各所述紧急业务的信道质量,确定当前可调度的紧急业务,
根据各所述紧急业务的服务质量等级标识,分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级,其中,所述调度优先级较高的所述业务的所述服务质量等级标识定义的优先级级别较高,
按照各所述调度优先级由高到低的顺序,先后分别为各所述当前可调度的紧急业务分配资源块;
如果不存在所述紧急业务或者存在所述紧急业务但当前已为各所述可调度的紧急业务分别分配无线资源,并且当前存在可用的资源块以及待调度的业务,则:
确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级,
按照各所述业务在各所述资源块的调度优先级由高到低的顺序,先后分别将各所述资源块分配至各所述业务。
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