一種高速移動(dòng)環(huán)境下基于多級(jí)映射的資源調(diào)度方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高速移動(dòng)環(huán)境下基于多級(jí)映射的資源調(diào)度方法，所述方法包括在第一級(jí)鏈路上完成一級(jí)調(diào)度；在2G/3G/WiFi端采用2G/3G/WiFi端的隊(duì)列緩沖池緩存在第一級(jí)鏈路上傳輸?shù)?G/3G/WiFi業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；然后將緩存后的數(shù)據(jù)進(jìn)行QCI虛擬資源映射，映射后將獲得的2G/3G/WiFi業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行第一次優(yōu)先級(jí)排序，最后將2G/3G/WiFi業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TD-LTE數(shù)據(jù)；在第二級(jí)鏈路上完成二級(jí)調(diào)度；在TD-LTE端采用TD-LTE端的隊(duì)列緩沖池緩存在第二級(jí)鏈路上傳輸?shù)腡D-LTE數(shù)據(jù)，然后根據(jù)TD-LTE端QCI屬性對(duì)所述TD-LTE數(shù)據(jù)進(jìn)行第二次優(yōu)選級(jí)排序，將優(yōu)選級(jí)最高的數(shù)據(jù)放在首位傳輸。本發(fā)明利用2G/3G/WiFi作為短距離用戶接入技術(shù)、利用TD-LTE作為長(zhǎng)距離傳輸通道，保證了所有用戶的所有業(yè)務(wù)的資源合理分配，特別是保證了高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的資源分配，同時(shí)兼顧低等級(jí)業(yè)務(wù)。
【專利說(shuō)明】一種高速移動(dòng)環(huán)境下基于多級(jí)映射的資源調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于移動(dòng)寬帶無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種資源調(diào)度方法，特別是涉及一種高速移動(dòng)環(huán)境下基于多級(jí)映射的資源調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在移動(dòng)寬帶無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】中，資源調(diào)度算法可應(yīng)用于光纜無(wú)法到達(dá)區(qū)域的大范圍寬帶接入和高速移動(dòng)環(huán)境中實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的大規(guī)模無(wú)線接入，如邊遠(yuǎn)鄉(xiāng)村、山區(qū)、陰影衰落嚴(yán)重區(qū)域和高速列車等。目前存在的資源調(diào)度算法包括輪循算法、最大載干比算法、比例公平算法，它們都是在網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和公平性之間相互平衡來(lái)達(dá)到系統(tǒng)性能的最優(yōu)化。
[0003]1.輪循算法(Round Robin, RR) [0004]輪詢算法是基站循環(huán)地調(diào)用每個(gè)用戶，保證以均等的機(jī)會(huì)為系統(tǒng)中的所有用戶分配資源，使用戶按照某種確定的順序占用無(wú)線資源進(jìn)行通信。其主要思想是，以犧牲吞吐量為代價(jià)，在時(shí)間上公平地為系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)用戶提供資源，因此，輪詢算法也稱為公平時(shí)間調(diào)
度算法。
[0005]然而輪詢算法也存在致命的缺點(diǎn)。由于沒(méi)有考慮用戶信道狀況的不同，當(dāng)某些用戶的信道條件非常惡劣時(shí)也可能會(huì)得到服務(wù)，因此傳輸?shù)目煽啃圆⒉桓?，?dǎo)致系統(tǒng)的吞吐率比較低。
[0006]2.最大載干比算法(Max C/1)
[0007]最大載干比算法在選擇傳輸用戶時(shí)，總是優(yōu)先選擇載干比(C/I)最大的那些用戶，即總是選擇信道狀況最好的用戶占用資源和傳輸數(shù)據(jù)，當(dāng)這些用戶中某些用戶的信道條件變差后或不再需要占用全部資源時(shí)，才會(huì)在剩下的用戶中選擇信道條件最好的用戶。
[0008]然而，在移動(dòng)通信中，用戶所處的位置不同，其所接收的信號(hào)強(qiáng)度也不一樣，最大載干比算法必然照顧了離基站近、信道條件好的用戶，而其他離基站較遠(yuǎn)的用戶得到服務(wù)的機(jī)會(huì)則很少，基站的服務(wù)覆蓋范圍非常小，這種調(diào)度算法是最不公平的。
[0009]3.比例公平算法(Proportional Fair, PF)
[0010]比例公平算法進(jìn)行調(diào)度時(shí)考慮了用戶當(dāng)前時(shí)刻的信道質(zhì)量和過(guò)去一段時(shí)間獲得的吞吐量。比例公平算法的優(yōu)先級(jí)函數(shù)為:..., /?(/)
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種高速移動(dòng)環(huán)境下基于多級(jí)映射的資源調(diào)度方法，其特征在于，所述基于多級(jí)映射的資源調(diào)度方法包括: SI，在第一級(jí)鏈路上完成一級(jí)調(diào)度；一級(jí)調(diào)度即在2G/3G/WiFi端采用2G/3G/WiFi端的隊(duì)列緩沖池；所述2G/3G/WiFi端的隊(duì)列緩沖池用于緩存在所述第一級(jí)鏈路上傳輸?shù)?G/3G/WiFi業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，然后將緩存后的數(shù)據(jù)進(jìn)行QCI虛擬資源映射，映射后將獲得的2G/3G/ffiFi業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行第一次優(yōu)先級(jí)排序，最后將2G/3G/WiFi業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TD-LTE數(shù)據(jù)；其中，所述第一級(jí)鏈路是指用戶終端和高速移動(dòng)中繼網(wǎng)關(guān)之間的鏈路； S2，在第二級(jí)鏈路上完成二級(jí)調(diào)度；二級(jí)調(diào)度即在TD-LTE端采用TD-LTE端的隊(duì)列緩沖池；所述TD-LTE端的隊(duì)列緩沖池用于緩存在所述第二級(jí)鏈路上傳輸?shù)腡D-LTE數(shù)據(jù)，然后根據(jù)TD-LTE端QCI屬性對(duì)所述TD-LTE數(shù)據(jù)進(jìn)行第二次優(yōu)選級(jí)排序，并將優(yōu)選級(jí)最高的數(shù)據(jù)放在首位傳輸；所述第二級(jí)鏈路是指所述高速移動(dòng)中繼網(wǎng)關(guān)和地面基站之間的鏈路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速移動(dòng)環(huán)境下基于多級(jí)映射的資源調(diào)度方法，其特征在于，于所述步驟SI還包括:在2G/3G/WiFi端采用基于切換優(yōu)先的呼叫接納控制機(jī)制，所述呼叫接納控制機(jī)制用于判斷是否允許一個(gè)新的連接接入到網(wǎng)絡(luò)中；所述呼叫接納控制機(jī)制的表達(dá)式為:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速移動(dòng)環(huán)境下基于多級(jí)映射的資源調(diào)度方法，其特征在于，于所述步驟SI還包括:在2G/3G/WiFi業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)完成QCI虛擬資源映射之前，加入SINR，并在QCI虛擬資源映射機(jī)制中引入QCI優(yōu)先級(jí)參數(shù)，即Q因子；其中，業(yè)務(wù)i隊(duì)列k在第一級(jí)鏈路的調(diào)度算法表達(dá)式為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速移動(dòng)環(huán)境下基于多級(jí)映射的資源調(diào)度方法，其特征在于，于所述步驟S2還包括:估計(jì)信道資源塊，即估計(jì)出所要傳輸?shù)馁Y源塊數(shù)目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速移動(dòng)環(huán)境下基于多級(jí)映射的資源調(diào)度方法，其特征在于，于所述步驟S2還包括:分配信道資源塊，即按照優(yōu)先級(jí)從高到低順序?yàn)門D-LTE數(shù)據(jù)分配資源塊；所述分配資源塊加入鐵路信號(hào)因子，即當(dāng)有鐵路信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，立即進(jìn)行資源搶占，放在所有隊(duì)列之首，立即轉(zhuǎn)發(fā)出去；其中，業(yè)務(wù)i在第二級(jí)鏈路的調(diào)度算法表達(dá)式為:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速移動(dòng)環(huán)境下基于多級(jí)映射資源調(diào)度方法，其特征在于，于所述步驟S2還包括:采用抗干擾自適應(yīng)機(jī)車天線傳輸分配好的資源塊；所述抗干擾自適應(yīng)機(jī)車天線分別裝配在列車的車頭和車尾；所述抗干擾自適應(yīng)機(jī)車天線具有瞬時(shí)接收功率和預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)車頭的機(jī)車天線的瞬時(shí)功率低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則自動(dòng)切換至車尾的機(jī)車天線傳輸數(shù)據(jù)；當(dāng)車尾的機(jī)車天線的瞬時(shí)接收功率低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則開(kāi)啟車頭的機(jī)車天線掃描信道預(yù)先接入地面基站的下一個(gè)射頻拉遠(yuǎn)單元，再通過(guò)車頭的機(jī)車天線傳輸資源塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速移動(dòng)環(huán)境下基于多級(jí)映射資源調(diào)度方法，其特征在于，于所述步驟S2還包括:采用資源預(yù)留機(jī)制，所述資源預(yù)留機(jī)制是指列車的機(jī)車天線在傳輸高鐵信號(hào)同時(shí)，上報(bào)本車的業(yè)務(wù)量大小給地面基站。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速移動(dòng)環(huán)境下基于多級(jí)映射資源調(diào)度方法，其特征在于，于所述步驟S2還包括:采用資源預(yù)留機(jī)制，所述資源預(yù)留機(jī)制是指地面基站按照用戶終端對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的需求自適應(yīng)地為列車分配帶寬資源，并通知所述抗干擾自適應(yīng)機(jī)車天線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速移動(dòng)環(huán)境下基于多級(jí)映射資源調(diào)度方法，其特征在于，于所述步驟S2還包括:采用資源預(yù)留機(jī)制，所述資源預(yù)留機(jī)制是指地面基站將帶寬分為1:1的兩個(gè)子帶寬，并通知所述抗干擾自適應(yīng)機(jī)車天線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速移動(dòng)環(huán)境下基于多級(jí)映射資源調(diào)度方法，其特征在于，所述2G/3G/WiFi端包括2G微基站、3G微基站、以及WiFi微基站。
【文檔編號(hào)】H04W72/12GK103596224SQ201210287190
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月13日
【發(fā)明者】高卉, 歐陽(yáng)玉玲, 胡宏林 申請(qǐng)人:上海無(wú)線通信研究中心