專利名稱：一種hsupa系統(tǒng)的調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)的用戶調(diào)度技術(shù)，特別涉及一種上行高速分組接入(HSUPA)系統(tǒng)的調(diào)度方法。

背景技術(shù)：
對用戶的調(diào)度方法是HSUPA系統(tǒng)中的核心功能，如同在HSDPA系統(tǒng)中一樣。
在TD-SCDMA系統(tǒng)中，其時隙碼資源有限，因此，調(diào)度方法不僅要調(diào)整UE的功率分配，而且要決定時隙、碼資源的分配，考慮每次分配中時隙、碼資源和功率資源間的折中，其中，調(diào)整UE的功率分配即意味著速率的調(diào)整。同時，TD-SCDMA系統(tǒng)中自動調(diào)制編碼(AMC)、混合自動請求重傳(HARQ)等技術(shù)的使用，也使得用戶調(diào)度和資源分配過程更加復(fù)雜。
同時，TD-SCDMA系統(tǒng)采用聯(lián)合監(jiān)測，小區(qū)間干擾是主要干擾，然而TD-SCDMA系統(tǒng)又沒有如WCDMA系統(tǒng)中的相對授權(quán)，本小區(qū)不能控制外小區(qū)對自己的干擾，干擾上升(RoT)比較難控制。
由于TD-SCDMA系統(tǒng)中的物理資源有限，每個TTI只有幾個UE會獲得調(diào)度，因此，相鄰TTI干擾變化比其它系統(tǒng)更大且變化更快，調(diào)度中的資源持續(xù)指示RDI很難有效利用。
另外，HSUPA系統(tǒng)與HSDPA系統(tǒng)不同，在HSUPA系統(tǒng)中，基站(NodeB)沒有用戶設(shè)備(UE)端MAC-es PDU的延時要求和延時信息，調(diào)度方法無法保障業(yè)務(wù)的延時QoS，因此會造成較大的包丟棄率。
基于上述原因，HSUPA系統(tǒng)中的調(diào)度方法設(shè)計比其它系統(tǒng)更為復(fù)雜，目前尚未有切實可行的HSUPA系統(tǒng)的調(diào)度方法。


發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種HSUPA系統(tǒng)的資源分配方法，能夠方便地實現(xiàn)HSUPA系統(tǒng)中的用戶調(diào)度和資源分配。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案 一種HSUPA系統(tǒng)中的調(diào)度方法，該方法包括確定待調(diào)度用戶設(shè)備UE集中各個UE的調(diào)度優(yōu)先級；按照確定的調(diào)度優(yōu)先級由高到低的順序，依次調(diào)度UE，并為調(diào)度的UE分配資源；所述為UE分配資源為 在大于當前可用最小擴頻因子SFmin的擴頻因子中選擇滿足λmin≤λ≤λmax、βe＜UPH和Iinter≤I_inter_threshold的最大SF碼以及在最大SF碼上的當前HSUPA資源池的時隙數(shù)范圍內(nèi)的最小時隙數(shù)，并在選擇的最大SF碼和最小時隙數(shù)上，選擇最小βe、以及達到最小βe時的調(diào)制方式，將選擇的最大SF碼、最小時隙數(shù)、最小βe和調(diào)制方式分配給UE；其中，λ為根據(jù)待選的時隙數(shù)、調(diào)制方式和SF碼所確定的編碼率，λmin為預(yù)設(shè)的最小編碼率，λmax為預(yù)設(shè)的最大編碼率，βe為采用所述編碼率λ時需要的相對Pebase要求的發(fā)射功率的增量功率，Iinter是所述UE對外小區(qū)產(chǎn)生的干擾和，UPH為功率余量，I_inter_threshold為小區(qū)間干擾余量； 在為每個UE分配資源后，若存在剩余資源，則更新小區(qū)間干擾余量、可用碼樹和當前HSUPA資源池的時隙數(shù)。
較佳地，選擇最大SF碼、最小時隙數(shù)、最小βe和調(diào)制方式的方式包括 對應(yīng)每種待選SF碼、調(diào)制方式和時隙數(shù)的組合，計算對應(yīng)的編碼率λ； 根據(jù)每種組合對應(yīng)的編碼率和相應(yīng)的SF碼計算每種組合對應(yīng)的βe； 根據(jù)每種組合對應(yīng)的βe計算每種組合對應(yīng)的所述UE對外小區(qū)產(chǎn)生的干擾和Iinter； 根據(jù)每種組合對應(yīng)的λ、βe和Iinter，選擇滿足λmin≤λ≤λmax、βe＜UPH和Iinter≤I_inter_threshold的組合，并在選擇的組合中確定最大SF碼，并選擇所述最大SF碼所在組合中的最小時隙數(shù)，并在所述最大SF碼和最小時隙數(shù)下，選擇對應(yīng)的最小βe以及達到最小βe時的調(diào)制方式。
較佳地，所述根據(jù)待選的SF碼、調(diào)制方式和時隙數(shù)的組合計算對應(yīng)的編碼率λ為 確定Rreq(n)，當采用QPSK調(diào)制方式時，編碼率

當采用16QAM調(diào)制方式時，編碼率
其中，ts為待選的時隙數(shù)，SF為待選的SF碼，Rreq(n)為所述UE能夠達到的最大速率。
較佳地，根據(jù)編碼率和相應(yīng)的SF碼計算βe的方式為根據(jù)預(yù)設(shè)的編碼率與β0，e的關(guān)系確定β0，e，再利用βe＝β0，e+α+Poffset確定βe，其中，α＝10*log(16/SF)。
較佳地，根據(jù)βe計算Iinter的方式為Iinter＝Pebase+βe-SNPL，其中，SNPL為本小區(qū)和鄰小區(qū)的路損比值，Pebase為系統(tǒng)的基準接收功率。
較佳地，當不存在滿足λmin≤λ≤λmax的SF碼、且所有剩余UPA資源池都分配的情況下待選調(diào)制方式中的最高階調(diào)制方式所對應(yīng)的編碼率λ2＞λmax時，該方法進一步包括將SFmin、NTS個時隙和編碼率min(λ2，1)對應(yīng)的相對功率βe分配給UE，且系統(tǒng)可支持的UE最大速率為
較佳地，當不存在滿足λmin≤λ≤λmax、βe＜UPH和Iinter≤I_inter_threshold的SF碼、且所有剩余UPA資源都分配的情況下待選調(diào)制方式中的最低階調(diào)制方式所對應(yīng)的編碼率λ1≥λmin時，該方法進一步包括在大于當前可用最小擴頻因子SFmin的擴頻因子范圍內(nèi)，確定當前UPH和干擾余量能滿足的最大速率，以及達到所述最大速率時的SF碼和調(diào)制方式，并將確定的最大速率、SF碼和調(diào)制方式分配給UE。
較佳地，當所述待選的調(diào)制方式中的最低階調(diào)制方式所對應(yīng)的編碼率λ1＜λmin、且SF碼和待選時隙數(shù)滿足βe＜UPH和Iinter≤I_inter_threshold時，該方法進一步包括在待選的時隙數(shù)、調(diào)制方式和SF碼中選擇使對應(yīng)的編碼率最接近λmin的時隙數(shù)、調(diào)制方式和SF碼分配給UE。
較佳地，當所述待選的調(diào)制方式中的最低階調(diào)制方式所對應(yīng)的編碼率λ1＜λmin、且不滿足βe＜UPH或Iinter≤I_inter_threshold時，該方法進一步包括不再為所述UE分配SF碼和時隙資源，并在滿足λ1＜λmin的SF碼到系統(tǒng)支持的最大SF碼之間的范圍內(nèi)，確定當前UPH和干擾余量能滿足的最大速率，并將確定的最大速率分配給UE。
較佳地，確定任一UE的調(diào)度優(yōu)先級Pi(PF)(n)的方式包括
其中，Rreq(n)為所述任一UE可能達到的數(shù)據(jù)速率，n為UE編號，f[RTX_timer(n)]為減小包延時和降低包丟棄率的函數(shù)，fGBR[πi(n)]為保證UE業(yè)務(wù)GBR的函數(shù)，I_inter(n)為UE將對外小區(qū)產(chǎn)生的干擾和。
較佳地，所述確定Rreq(n)包括確定所有UPA可用資源池可支持的最大速率Rmax(TSs，Codes)、TEBS(n)在一個TTI傳完需要的速率argmax{R|TEBS(n)≥R·TTI}、UPH和小區(qū)間干擾余量最大能支持的速率Rmax(UPH，I_inter_threshold)，并在上述三個速率中選擇最小值作為Rreq(n)。
較佳地，確定Rmax(UPH，I_inter_threshold)的方式包括 根據(jù)βe max＝min(UPH，I_inter_threshold+SNPL-Pebase)確定βe max； 再利用α＝10*log(16/sf)確定各種可用的擴頻碼sf對應(yīng)的α，并根據(jù)βe max＝β0，e+α+Poffset確定β0，e的最大值； 根據(jù)預(yù)設(shè)的任一編碼方式下β0，e與編碼率的關(guān)系，確定β0，e的最大值對應(yīng)的編碼率作為該編碼方式下的最大編碼率λsf，AM； 再利用

計算各種可用SF碼和調(diào)制方式下的速率的最大值Rmax(UPH，I_inter_threshold)。
較佳地，對資源有周期性要求的業(yè)務(wù)，為相應(yīng)UE以RDI形式分配資源。
較佳地，確定待調(diào)度UE集的方式為將已用完所有調(diào)度grant的UE組成待調(diào)度UE集； 在為UE分配資源時排除已被用戶通過RDI形式占用的資源； 所述在為任意UE分配資源后，該方法進一步包括判斷所述任意UE的優(yōu)先級是否大于所述待調(diào)度UE集中其他用戶的優(yōu)先級，若是，則將下一傳輸時間間隔TTI的相同資源分配給所述任意UE。
由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明中，首先確定待調(diào)度UE集中各個UE的調(diào)度優(yōu)先級，再按照該調(diào)度優(yōu)先級調(diào)度UE，為UE分配資源，并在為每個UE分配資源后，更新小區(qū)間干擾余量、可用碼樹和當前HSUPA資源池的時隙數(shù)。在為UE分配資源時，在大于當前可用最小擴頻因子SFmin的擴頻因子中選擇滿足預(yù)設(shè)條件的最大SF碼以及在最大SF碼上的當前HSUPA資源池的時隙數(shù)范圍內(nèi)的最小時隙數(shù)，并在選擇的最大SF碼和最小時隙數(shù)上，選擇最小βe、以及達到最小βe時的調(diào)制方式，將選擇的最大SF碼、調(diào)制方式和最小時隙數(shù)分配給UE。通過上述方式，能夠方便高效地實現(xiàn)HSUPA系統(tǒng)的調(diào)度和資源分配。



圖1為本發(fā)明的HSUPA系統(tǒng)中的調(diào)度方法的總體流程圖。
圖2為本發(fā)明實施例中HSUPA系統(tǒng)的調(diào)度方法具體流程圖。

具體實施例方式 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)手段和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進一步詳細說明。
本發(fā)明的基本思想是在資源分配中采用最小編碼率λmin和最大編碼率λmax，在時隙碼資源和功率資源中作折中，并且根據(jù)絕對優(yōu)先級提供數(shù)據(jù)速率。
調(diào)度算法主要包含兩步，第一步是決定服務(wù)UE的調(diào)度優(yōu)先級，第二步就是依次為調(diào)度優(yōu)先級隊列中的UE分配時隙、碼道和功率資源。
圖1為本發(fā)明的HSUPA系統(tǒng)中的調(diào)度方法的總體流程圖。如圖1所示，該方法包括 步驟101，確定待調(diào)度UE集中各個UE的調(diào)度優(yōu)先級，并按照確定的調(diào)度優(yōu)先級調(diào)度UE。
本發(fā)明中，確定的調(diào)度優(yōu)先級為絕對優(yōu)先級，優(yōu)先為調(diào)度優(yōu)先級高的用戶滿足全部速率請求，再考慮低優(yōu)先級用戶。
步驟102，在大于當前可用最小擴頻因子SFmin的擴頻因子中選擇滿足預(yù)設(shè)條件的最大SF碼以及在最大SF碼上的當前HSUPA資源池的時隙數(shù)范圍內(nèi)的最小時隙數(shù)，并在選擇的最大SF碼和最小時隙數(shù)上，選擇最小βe、以及達到最小βe時的調(diào)制方式，將選擇的最大SF碼、最小時隙數(shù)、最小βe和調(diào)制方式分配給UE，并更新小區(qū)間干擾余量、可用碼樹和當前HSUPA資源池的時隙數(shù)。
本步驟中，預(yù)設(shè)的條件為 λmin≤λ≤λmax(1) βe＜UPH且Iinter≤I_inter_threshold(2) 其中，λ為根據(jù)待選的時隙數(shù)、調(diào)制方式和SF碼所確定的編碼率，βe為采用所述編碼率λ時需要的相對Pebase要求的發(fā)射功率的增量功率，Iinter是所述UE對外小區(qū)產(chǎn)生的干擾和，UPH為功率余量，I_inter_threshold為小區(qū)間干擾余量。
至此，本發(fā)明中的資源分配方法流程結(jié)束。應(yīng)用上述本發(fā)明的方法，能夠方便地進行HSUPA UE調(diào)度，并根據(jù)式(1)和(2)方便地為調(diào)度UE分配資源。
另外，上述步驟101中確定調(diào)度用戶優(yōu)先級時，除可以采用現(xiàn)有方式實現(xiàn)外，本發(fā)明給出了一種較佳的計算用戶調(diào)度優(yōu)先級的方式，在該計算過程中考慮了資源利用效率，并能夠減少包延時和降低包丟棄率。
HSUPA協(xié)議中規(guī)定在資源分配中，調(diào)度器可以決定分配的資源僅在一個TTI有效還是在一個由RDI指示的時間內(nèi)有效。本實施例中，優(yōu)選地，可以在調(diào)度時考慮RDI的應(yīng)用。
具體的，下面的三種情況可能在調(diào)度過程中用到RDI A、基于業(yè)務(wù)的RDI分配，一些業(yè)務(wù)對資源的要求有周期性，例如VOIP，對于這類業(yè)務(wù)的調(diào)度UE，其資源分配可如非調(diào)度E-DCH一樣以RDI的形式分配； B、當E-AGCH信道有限時，可以采用RDI形式分配資源，以節(jié)省E-AGCH。具體地，E-AGCH為下發(fā)調(diào)度資源的信道，在進行RDI形式的資源分配時，可以以業(yè)務(wù)和系統(tǒng)ROT的穩(wěn)定性為基準進行。例如，UE可以在其業(yè)務(wù)和系統(tǒng)ROT較穩(wěn)定的幾個TTI以RDI形式連續(xù)被調(diào)度，在下一個TTI讓其它用戶在其業(yè)務(wù)和系統(tǒng)ROT較穩(wěn)定的幾個TTI內(nèi)以RDI形式連續(xù)被調(diào)度，這樣每次利用E-AGCH僅下發(fā)一個或兩個UE的調(diào)度資源，但由于RDI分配可以有多個UE在同一TTI被調(diào)度； C、還可以根據(jù)每幀調(diào)度后的效果，來確定是否采用RDI形式分配資源。具體地，在完成一幀調(diào)度后，考慮本幀調(diào)度的效果，如調(diào)度UE的TEBS降低等，則重新計算該UE的調(diào)度優(yōu)先級，如果本次調(diào)度UE的優(yōu)先級仍然高于其他未調(diào)度UE，則下一TTI的相同資源仍分給本次調(diào)度UE，直到其優(yōu)先級低于其它未調(diào)度UE。
采用RDI時，對圖1所示的基本調(diào)度流程有兩處改變 1、在計算UE優(yōu)先級時，只考慮那些已經(jīng)用完其grant(RDI結(jié)束了)的UE，也就是待調(diào)度UE集中的UE是已經(jīng)用完其grant的UE； 2、資源分配中，僅考慮本幀中沒有被之前RDI分配占用的資源，包括時隙碼資源和干擾余量資源。
上述三種應(yīng)用RDI的方式中，第三種方式最具一般性，也是優(yōu)選的應(yīng)用RDI的方式，在下面的實施例中就以該RDI應(yīng)用方式為例說明本發(fā)明中考慮RDI后的調(diào)度方法的具體實施。
圖2為本發(fā)明實施例中HSUPA系統(tǒng)的調(diào)度方法的具體流程圖。如圖2所示，該方法包括 步驟201，確定待調(diào)度UE集。
如前所述，若應(yīng)用RDI，則在確定待調(diào)度UE集時，找到已經(jīng)用完所有調(diào)度grant的UE，將這些UE構(gòu)成待調(diào)度UE集?；蛘?，也可以利用現(xiàn)有的方式確定待調(diào)度UE集。
步驟202，計算待調(diào)度UE集中各個UE的調(diào)度優(yōu)先級，并按照調(diào)度優(yōu)先級由高到低的順序產(chǎn)生優(yōu)先級隊列，不包括優(yōu)先級為0的UE。
優(yōu)先級為0的UE沒有數(shù)據(jù)發(fā)送，因此不需要分配資源，也就不包括在優(yōu)先級隊列中。本步驟中，對于調(diào)度UE集中的任意UE，計算調(diào)度優(yōu)選級的方式均相同，這里以計算UE n的調(diào)度優(yōu)先級為例說明具體的計算方式。
為了保證高的系統(tǒng)吞吐量，調(diào)度方法要考慮資源利用效率，資源利用效率可以在計算調(diào)度優(yōu)先級中考慮，也可以在確定調(diào)度UE后的資源分配中考慮，本發(fā)明中資源利用效率主要在計算調(diào)度優(yōu)先級函數(shù)中考慮，一旦優(yōu)先級確定就是絕對優(yōu)先級，表現(xiàn)在調(diào)度器會盡量滿足高優(yōu)先級UE的全部速率請求，然后再考慮低優(yōu)先級用戶，不在資源分配階段對用戶的速率要求進行調(diào)整，除非剩余資源不能滿足高優(yōu)先級UE的最小速率要求。
具體的，本發(fā)明中的調(diào)度優(yōu)先級與體現(xiàn)資源利用效率的Rreq(n)成正比，其中，Rreq(n)為UE n可能達到的數(shù)據(jù)速率；具體調(diào)度優(yōu)先級的計算公式如式(3)所示。

其中，

是傳統(tǒng)的PF算法的表達式，分子和分母分別考慮資源利用效率和資源利用公平性，fGBR[πi(n)]是用來保證UE業(yè)務(wù)GBR的函數(shù)，可以利用現(xiàn)有方式得到。
由式(3)可見，本發(fā)明提供的調(diào)度優(yōu)先級計算方式分兩種情況，在條件1下，Rreq(n)受限于UE的數(shù)據(jù)量TEBS、功率余量UPH、可用的時隙碼資源和允許的小區(qū)間干擾余量，其中UPH和最大小區(qū)間干擾門限與UE信道情況有關(guān)，這時，通過第一個表達式確定UE n的調(diào)度優(yōu)先級；在條件2下，Rreq(n)不受限于UPH和最大小區(qū)間干擾門限，即Rreq(n)不是功率或干擾受限的，則在計算調(diào)度優(yōu)先級時應(yīng)該考慮UE對外小區(qū)的干擾，于是本實施例中在分母增加I_inter(n)因子，即讓對臨區(qū)干擾小的用戶優(yōu)先發(fā)送，并通過第二個表達式確定UE n的調(diào)度優(yōu)先級。
另外，NodeB沒有UE數(shù)據(jù)包的延時要求及延時信息，在TD-SCDMA中，對UE的每個Mac-d流配置了一個重傳定時器RTX timer，如果一個包在RTX timer超時前都沒有成功接收到，這個包會被UE丟棄掉。NodeB端有RTX timer的信息，該信息可以被用于調(diào)度優(yōu)先級計算中減少包延時和降低包丟棄率。式(3)中的f[RTX_timer(n)]即是在調(diào)度優(yōu)先級計算中利用了RTXtimer信息。具體的，這里給出一種具體應(yīng)用方式，

其中RTX_timer(n)是配置的重傳定時器的長度，Time_pass(n)是已經(jīng)啟動的時間，如果重傳定時器沒有啟動，其值為0。則式(3)可以表示為 當然，在實際的調(diào)度優(yōu)先級計算中，也并不限于這個表達式。
在上述式(3)中，當Rreq(n)受限于UE的數(shù)據(jù)量TEBS、功率余量UPH、可用的時隙碼資源和允許的小區(qū)間干擾余量時，在不同的時隙碼和干擾余量下，為UE分配的Rreq(n)是不同的。為了保證UE在優(yōu)先級計算上的公平性，這里假設(shè)所有的HSUPA可用資源包括時隙、碼資源和可用的最大小區(qū)間干擾余量全部給UE n，且UE n可以用滿所有其功率余量UPH，在上述假設(shè)條件下，可以利用式(5)計算Rreq(n)。
式(5)中Rmax(TSs，Codes)是采用16QAM調(diào)制方式時所有UPA可用資源池可支持的最大速率，arg max{R|TEBS(n)≥R·TTI}是假設(shè)TEBS(n)在一個TTI傳完需要的速率，Rmax(UPH，I_inter_threshold)是UPH和小區(qū)間干擾余量最大能支持的速率。Rreq(n)取上述三者的最小值，表示用戶最大可得到并可用的速率。
其中，Rmax(TSs，Codes)和arg max{R|TEBS(n)≥R·TTI}可以利用現(xiàn)有方式計算，Rmax(UPH，I_inter_threshold)可以按照下述方式計算 βe max＝min(UPH，I_inter_threshold+SNPL-Pebase) (6) βe max＝β0，e+α+Poffset (7)
具體地，根據(jù)式(6)可得到βe max，再根據(jù)每個可用擴頻碼SF獲得對應(yīng)的α＝10*log(16/sf)，并根據(jù)每個擴頻碼SF和其對應(yīng)的α，利用式(7)得到相應(yīng)的β0，e，并在得到的所有β0，e中選擇最大的一個。RNC配置了不同的調(diào)制方式(以QPSK和16QAM為例)下編碼率和β0，e的關(guān)系，通過這個關(guān)系可以得到最大的β0，e在QPSK和16QAM下對應(yīng)的編碼率λsf，AM，最后根據(jù)式(8)計算各種可用SF碼和調(diào)制方式下的速率的最大值，NTS是UPA資源池的總時隙數(shù)。
這樣，就可以利用計算得到的Rmax(UPH，I_inter_threshold)、Rmax(TSs，Codes)和argmax{R|TEBS(n)≥R·TTI}確定Rreq(n)，繼而根據(jù)式(3)或(4)計算各個UE的調(diào)度優(yōu)先級。
這里，I_inter(n)的計算方式與后面介紹的相同。具體地，由公式(3)可見，Rreq(n)不受限于UPH和最大小區(qū)間干擾時應(yīng)用到I_inter(n)，由公式(5)Rreq(n)的定義可見，不受限于UPH和最大小區(qū)間干擾涉及兩種情況，一是受限于所分配資源Rmax(TSs，Codes)，二是受限于緩沖區(qū)中的待發(fā)送數(shù)據(jù)量argmax{R|TEBS(n)≥R·TTI}。第一種情況采用SF＝SFmin，時隙數(shù)為資源池最大時隙數(shù)，即將整個資源池分給該用戶，其它計算與后面描述的內(nèi)容相同。第二種情況，請求速率由arg max{R|TEBS(n)≥R·TTI}決定，計算Iinter的方法與后面完全相同，涉及到SF、ts數(shù)及調(diào)制方式的優(yōu)化，以βe最小為優(yōu)化目標，最后根據(jù)得到的βe及公式(11)計算出I_inter(n)。
至此，調(diào)度優(yōu)先級的計算完成。
步驟203，檢查可分配的資源，排除掉已經(jīng)被UE通過RDI形式占有的資源。
本步驟中，初始化可用的最小擴頻因子SFmin、HSUPA資源池的時隙數(shù)NTS和允許的小區(qū)間干擾余量I_inter_threshold。
步驟204，從優(yōu)先級隊列中選擇調(diào)度優(yōu)先級最高的UE，確定該UE為本幀的調(diào)度UE，為其分配資源。
決定了調(diào)度優(yōu)先級后，對UE的資源分配可以是碼復(fù)用、時隙復(fù)用或二者的混合。如果采用碼復(fù)用，多個UE會被分配到同一時隙，采用時隙復(fù)用時一個時隙只有一個用戶發(fā)送，多個UE可以被分配到同一TTI的不同時隙發(fā)送。
這里推薦使用碼復(fù)用，原因如下 可以充分利用干擾上升余量RoT； 對鄰區(qū)的干擾變化比時分復(fù)用更平滑； 碼復(fù)用時碼的顆粒度比時分復(fù)用時好，例如，碼分復(fù)用下可以分配3個SF16的碼給一個UE，在時分復(fù)用下調(diào)度器則不得不分配一個SF4的碼； 下面給出了碼復(fù)用的資源分配流程，主要思想包括在資源分配中采用最小編碼率λmin和最大編碼率λmax在時隙碼資源和功率資源中作折中和根據(jù)絕對優(yōu)先級提供數(shù)據(jù)速率的思想。在時分復(fù)用模式下，這兩點也可以采用。
具體的資源分配步驟如下 1)分配該UE在SFmin內(nèi)的能滿足式(1)和(2)的最大SF碼，且盡量在該最大SF碼上分配最小的時隙數(shù)(都從UPA資源池的第一個時隙開始分配)，即在能滿足式(1)和(2)的條件下分配盡量少的時隙碼資源給UE，并為了碼復(fù)用盡量采用SF大的碼。在選擇的最大SF碼和最小時隙數(shù)上，選擇最小βe、以及達到最小βe時的調(diào)制方式。
其中，βe是采用一定的編碼率λ時需要的相對Pebase要求的發(fā)射功率的增量功率。本實施例中以QPSK和16QAM作為待選調(diào)制方式為例。具體確定所分配資源的過程如下 a、對應(yīng)每種待選SF碼、調(diào)制方式和時隙數(shù)的組合，計算對應(yīng)的編碼率λ，具體計算方式可以為 其中，λ1為采用QPSK調(diào)制方式時的編碼率，λ2為采用16QAM調(diào)制方式時的編碼率。
b、根據(jù)每種組合對應(yīng)的編碼率和相應(yīng)的SF碼計算每種組合對應(yīng)的βe，具體計算方式可以為 根據(jù)QPSK和16QAM下編碼率和β0，e的關(guān)系可以得到對應(yīng)的β0，e，根據(jù)式(10)可以得到βe，同樣α＝10*log(16/sf)與SF碼有關(guān)。
βe＝β0，e+α+Poffset (10) c、根據(jù)每種組合對應(yīng)的βe計算每種組合對應(yīng)的UE對外小區(qū)產(chǎn)生的干擾和Iinter，具體計算方式可以為 I int er＝Pebase+βe-SNPL(11) d、根據(jù)每種組合對應(yīng)的λ、βe和Iinter，選擇滿足式(1)和(2)的組合 式(1)中λ∈{λ1，λ2}，λmin和λmax由仿真確定，分別防止分配太多時隙碼資源給一個UE和分配太多功率資源給一個UE。
式(2)中，為了控制RoT，要求一個小區(qū)同時調(diào)度的所有用戶對外小區(qū)的干擾和不大于一個門限。
e、在d選擇的組合中確定最大的SF碼，以及最大SF碼所在組合中的最小時隙數(shù)，將該最大SF碼和最小時隙數(shù)分配給UE，作為此次分配的時隙和碼道資源。根據(jù)分配的SF和ts，由式(9)得到λ1，λ2，當λ1和λ2均可以使式(1)和(2)滿足時，選擇使βe較小的調(diào)制方式，并分配功率。
在按照上述方式進行資源分配后，進行資源更新 更新小區(qū)間干擾余量為I_inter_threshold＝I_inter_threshold_I int er； 更新可用碼樹，根據(jù)可用碼樹更新下一用戶可用的SFmin； 更新剩余的時隙數(shù)，即沒有被之前分配的用戶占用的公共時隙數(shù)NTS_left。
2)如果條件1)不能滿足，包括四種情況，處理方法如下 情況1當所有剩余UPA資源池都分配時(ts＝NTS && SF＝SFmin)λ2＞λmax且滿足公式(2)，這種情況下UE請求速率Rreq(n)是時隙碼資源受限的，因此在為該UE分配資源時，分配所有剩余RU資源給這個UE，即SF＝SFmin，ts＝NTS，功率分配決定于βe(min(λ2，1))，即編碼率min(λ2，1)對應(yīng)的相對功率，可支持的用戶速率為
情況2當所有SF和ts組合都嘗試過了直到(ts＝NTS && SF＝SFmin)，λ1≥λmin且公式(2)不滿足，這種情況UE請求速率Rreq(n)是功率或干擾受限的，需要根據(jù)公式(6)(7)(8)通過SF和調(diào)制方式優(yōu)化找到當前UPH和的干擾余量能滿足的最大速率Rmax(UPH，I_inter_threshold)，SF可以是SFmin內(nèi)的所有可用SF，分配使速率最大的SF和調(diào)制方式。分配的速率即為優(yōu)化得到的UE能夠達到的最大速率。
情況3λ1＜λmin且公式(2)滿足，這種情況是由于UE的TEBS較小，分配SF和相應(yīng)的時隙數(shù)使得編碼率λ1或λ2最接近λmin，對應(yīng)的功率分配和Iinter的計算與式(10)(11)同，為UE提供的速率為Rreq(n)。
情況4λ1＜λmin但公式(2)不滿足，因為這種情況下，λ1＜λmin仍為功率或干擾受限，這時分配更多的時隙碼資源是不經(jīng)濟的，所以不再分配更多時隙碼資源給該UE。功率或干擾受限下如前仍然需要通過SF和調(diào)制方式優(yōu)化找到功率和干擾余量可支持的最大速率，計算方法與情況2中相同，不同的是SF的搜索范圍縮小為支持的最大SF和使得λ1＜λmin滿足的SF之間，而不是SFmin內(nèi)的所有SF。
除了情況1，其余情況下，完成上面分配后更新下面變量 更新小區(qū)間干擾余量I_inter_threshold＝I_inter_threshold_I int er； 更新可用碼樹，根據(jù)可用碼樹更新下一用戶可用的SFmin； 更新剩余的時隙數(shù)，即沒有被之前分配的用戶占用的公共時隙數(shù)NTS_left。
3)對優(yōu)先級隊列中的UE繼續(xù)1)和2)直到優(yōu)先級隊列為空或者I_inter_threshold為0或者所有資源分配完即末次分配(ts＝NTS &&SF＝SFmin)。
4)如果3)因為優(yōu)先級隊列為空或資源池全部分配完，則結(jié)束本幀調(diào)度，否則執(zhí)行步驟5)。
5)檢查NTS_left，如果NTS_left＞0，更新資源池為NTS_left，初始SFmin，對優(yōu)先級隊列中的剩余UE重復(fù)步驟1)，2)，3)。
步驟205，判斷本幀調(diào)度是否結(jié)束，若是，則執(zhí)行步驟206，否則返回步驟204。
步驟206，已調(diào)度UE優(yōu)先級高于待調(diào)度UE集中其他未調(diào)度用戶，則將下一TTI的相同資源分給本次調(diào)度的用戶，直到本次調(diào)度用戶的優(yōu)先級低于未調(diào)度用戶。
步驟207，UE將根據(jù)步驟206確定的資源以RDI形式分配。
至此，本實施例中的調(diào)度方法流程結(jié)束。
由上述本發(fā)明的具體實現(xiàn)可見，本發(fā)明給出了清楚且資源利用更有效的資源分配過程，可以簡化復(fù)雜的資源分配流程，并且在該資源分配流程中，采用最小編碼率λmin和最大編碼率λmax在時隙碼資源和功率資源中作折中的方式，并且根據(jù)絕對優(yōu)先級提供數(shù)據(jù)速率。其中，對調(diào)度優(yōu)先級函數(shù)的考慮及資源分配階段根據(jù)絕對優(yōu)先級分配數(shù)據(jù)速率的方法可以減少業(yè)務(wù)延時，降低包丟棄率。同時，本發(fā)明給出了幾種RDI使用方法，并給出了引入RDI后對調(diào)度流程的改變，這使得調(diào)度算法比單幀調(diào)度更具有可擴展性。
以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種HSUPA系統(tǒng)中的調(diào)度方法，該方法包括確定待調(diào)度用戶設(shè)備UE集中各個UE的調(diào)度優(yōu)先級；按照確定的調(diào)度優(yōu)先級由高到低的順序，依次調(diào)度UE，并為調(diào)度的UE分配資源；其特征在于，所述為UE分配資源為
在大于當前可用最小擴頻因子SFmin的擴頻因子中選擇滿足λmin≤λ≤λmax、βe＜UPH和Iinter≤I_inter_threshold的最大SF碼以及在最大SF碼上的當前HSUPA資源池的時隙數(shù)范圍內(nèi)的最小時隙數(shù)，并在選擇的最大SF碼和最小時隙數(shù)上，選擇最小βe、以及達到最小βe時的調(diào)制方式，將選擇的最大SF碼、最小時隙數(shù)、最小βe和調(diào)制方式分配給UE；其中，λ為根據(jù)待選的時隙數(shù)、調(diào)制方式和SF碼所確定的編碼率，λmin為預(yù)設(shè)的最小編碼率，λmax為預(yù)設(shè)的最大編碼率，βe為采用所述編碼率λ時需要的相對Pebase要求的發(fā)射功率的增量功率，Iinter是所述UE對外小區(qū)產(chǎn)生的干擾和，UPH為功率余量，I_inter_threshold為小區(qū)間干擾余量；
在為每個UE分配資源后，若存在剩余資源，則更新小區(qū)間干擾余量、可用碼樹和當前HSUPA資源池的時隙數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，選擇最大SF碼、最小時隙數(shù)、最小βe和調(diào)制方式的方式包括
對應(yīng)每種待選SF碼、調(diào)制方式和時隙數(shù)的組合，計算對應(yīng)的編碼率λ；
根據(jù)每種組合對應(yīng)的編碼率和相應(yīng)的SF碼計算每種組合對應(yīng)的βe；
根據(jù)每種組合對應(yīng)的βe計算每種組合對應(yīng)的所述UE對外小區(qū)產(chǎn)生的干擾和Iinter；
根據(jù)每種組合對應(yīng)的λ、βe和Iinter，選擇滿足λmin≤λ≤λmax、βe＜UPH和Iinter≤I_inter_threshold的組合，并在選擇的組合中確定最大SF碼，并選擇所述最大SF碼所在組合中的最小時隙數(shù)，并在所述最大SF碼和最小時隙數(shù)下，選擇對應(yīng)的最小βe以及達到最小βe時的調(diào)制方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)待選的SF碼、調(diào)制方式和時隙數(shù)的組合計算對應(yīng)的編碼率λ為
確定Rreq(n)，當采用QPSK調(diào)制方式時，編碼率
當采用16QAM調(diào)制方式時，編碼率
其中，ts為待選的時隙數(shù)，SF為待選的SF碼，Rreq(n)為所述UE能夠達到的最大速率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)編碼率和相應(yīng)的SF碼計算βe的方式為根據(jù)預(yù)設(shè)的編碼率與β0，e的關(guān)系確定β0，e，再利用βe＝β0，e+α+Poffset確定βe，其中，α＝10*log(16/SF)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)βe計算Iinter的方式為Iinter＝Pebase+βe-SNPL，其中，SNPL為本小區(qū)和鄰小區(qū)的路損比值，Pebase為系統(tǒng)的基準接收功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當不存在滿足λmin≤λ≤λmax的SF碼、且所有剩余UPA資源池都分配的情況下待選調(diào)制方式中的最高階調(diào)制方式所對應(yīng)的編碼率λ2＞λmax時，該方法進一步包括將SFmin、NTS個時隙和編碼率min(λ2，1)對應(yīng)的相對功率βe分配給UE，且系統(tǒng)可支持的UE最大速率為
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當不存在滿足λmin≤λ≤λmax、βe＜UPH和Iinter≤I_inter_threshold的SF碼、且所有剩余UPA資源都分配的情況下待選調(diào)制方式中的最低階調(diào)制方式所對應(yīng)的編碼率λ1≥λmin時，該方法進一步包括在大于當前可用最小擴頻因子SFmin的擴頻因子范圍內(nèi)，確定當前UPH和干擾余量能滿足的最大速率，以及達到所述最大速率時的SF碼和調(diào)制方式，并將確定的最大速率、SF碼和調(diào)制方式分配給UE。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當所述待選的調(diào)制方式中的最低階調(diào)制方式所對應(yīng)的編碼率λ1＜λmin、且SF碼和待選時隙數(shù)滿足βe＜UPH和Iinter≤I_inter_threshold時，該方法進一步包括在待選的時隙數(shù)、調(diào)制方式和SF碼中選擇使對應(yīng)的編碼率最接近λmin的時隙數(shù)、調(diào)制方式和SF碼分配給UE。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當所述待選的調(diào)制方式中的最低階調(diào)制方式所對應(yīng)的編碼率λ1＜λmin、且不滿足βe＜UPH或Iinter≤I_inter_threshold時，該方法進一步包括不再為所述UE分配SF碼和時隙資源，并在滿足λ1＜λmin的SF碼到系統(tǒng)支持的最大SF碼之間的范圍內(nèi)，確定當前UPH和干擾余量能滿足的最大速率，并將確定的最大速率分配給UE。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定任一UE的調(diào)度優(yōu)先級Pi(PF)(n)的方式包括
其中，Rreq(n)為所述任一UE可能達到的數(shù)據(jù)速率，n為UE編號，f[RTX_timer(n)]為減小包延時和降低包丟棄率的函數(shù)，fGBR[πi(n)]為保證UE業(yè)務(wù)GBR的函數(shù)，I_inter(n)為UE將對外小區(qū)產(chǎn)生的干擾和。
11.根據(jù)權(quán)利要求3或10所述的方法，其特征在于，所述確定Rreq(n)包括確定所有UPA可用資源池可支持的最大速率Rmax(TSs，Codes)、TEBS(n)在一個TTI傳完需要的速率argmax{R|TEBS(n)≥R·TTI}、UPH和小區(qū)間干擾余量最大能支持的速率Rmax(UPH，I_inter_threshold)，并在上述三個速率中選擇最小值作為Rreq(n)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，確定Rmax(UPH，I_inter_threshold)的方式包括
根據(jù)βemax＝min(UPH，I_inter_threshold+SNPL-Pebase)確定βemax；
再利用α＝10*log(16/sf)確定各種可用的擴頻碼sf對應(yīng)的α，并根據(jù)βemax＝β0，e+α+Poffset確定β0，e的最大值；
根據(jù)預(yù)設(shè)的任一編碼方式下β0，e與編碼率的關(guān)系，確定β0，e的最大值對應(yīng)的編碼率作為該編碼方式下的最大編碼率λsf，AM；
再利用
計算各種可用SF碼和調(diào)制方式下的速率的最大值Rmax(UPH，I_inter_threshold)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對資源有周期性要求的業(yè)務(wù)，為相應(yīng)UE以RDI形式分配資源。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，
確定待調(diào)度UE集的方式為將已用完所有調(diào)度grant的UE組成待調(diào)度UE集；
在為UE分配資源時排除已被用戶通過RDI形式占用的資源；
所述在為任意UE分配資源后，該方法進一步包括判斷所述任意UE的優(yōu)先級是否大于所述待調(diào)度UE集中其他用戶的優(yōu)先級，若是，則將下一傳輸時間間隔TTI的相同資源分配給所述任意UE。
全文摘要
本發(fā)明提供一種HSUPA系統(tǒng)中的調(diào)度方法，包括首先確定待調(diào)度UE集中各個UE的調(diào)度優(yōu)先級，再按照該調(diào)度優(yōu)先級調(diào)度UE，為UE分配資源，并在為每個UE分配資源后，更新小區(qū)間干擾余量、可用碼樹和當前HSUPA資源池的時隙數(shù)。在為UE分配資源時，在大于當前可用最小擴頻因子SFmin的擴頻因子中選擇滿足預(yù)設(shè)條件的最大SF碼以及在最大SF碼上的當前HSUPA資源池的時隙數(shù)范圍內(nèi)的最小時隙數(shù)，并在選擇的最大SF碼和最小時隙數(shù)上，選擇最小βe、以及達到最小βe時的調(diào)制方式，將選擇的最大SF碼、調(diào)制方式和最小時隙數(shù)分配給UE。通過上述方式，能夠方便高效地實現(xiàn)HSUPA系統(tǒng)的調(diào)度和資源分配。
文檔編號H04B7/216GK101741413SQ20081022624
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日
發(fā)明者雷春娟, 王偉華, 徐紹軍 申請人:鼎橋通信技術(shù)有限公司