本發(fā)明涉及一種lte系統(tǒng)的調(diào)度方法，尤其是一種基于后評(píng)估機(jī)制的lte公平調(diào)度方法。
背景技術(shù)：
：lte采用ofdm、sc-fdma和mimo等多種關(guān)鍵技術(shù)改進(jìn)并增強(qiáng)了3g的空中接口技術(shù)，為用戶(hù)提供更高的傳輸速率、更低的時(shí)延和更好的qos(qualityofservice，服務(wù)質(zhì)量)，而提升吞吐量最主要的一點(diǎn)在于如何更好地運(yùn)用調(diào)度算法。針對(duì)不同的用戶(hù)，根據(jù)其當(dāng)前的信道指示，服務(wù)質(zhì)量和調(diào)度狀態(tài)等多種因素進(jìn)行rb(resourceblock，資源塊)分配，以盡可能保證每次分配的資源不浪費(fèi)，提升用戶(hù)感知。受到頻譜資源有限性的約束，lte的資源調(diào)度算法顯得至關(guān)重要，它決定了分組傳輸?shù)捻樞蚣翱捎脗鬏斔俾?。而目前的調(diào)度方法，如rr(roundrobin，輪詢(xún)調(diào)度)，pf(proportionfair，比例公平)和sjf(shortjobfirst，最短作業(yè)優(yōu)先)等均單純地強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)吞吐量或公平性，并沒(méi)有考慮在兩者之間如何實(shí)現(xiàn)均衡。此外，幾乎現(xiàn)有所有的調(diào)度方法都是孤立地優(yōu)化某時(shí)刻的調(diào)度，而沒(méi)有考慮同一用戶(hù)先后調(diào)度之間的互相影響，從而會(huì)造成用戶(hù)的跳躍性感知，缺乏平順性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)度方法孤立地優(yōu)化某時(shí)刻的調(diào)度，造成用戶(hù)的跳躍性感知的不足，提供了一種平滑的，既能夠保證系統(tǒng)吞吐量又能夠兼顧用戶(hù)公平性的基于后評(píng)估機(jī)制的lte公平調(diào)度方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種基于后評(píng)估機(jī)制的lte公平調(diào)度方法，其特征是，包括n個(gè)用戶(hù)u1，u2，…，un；包括如下步驟：(1-1)吞吐量核算；(1-2)優(yōu)先級(jí)初始化；(1-3)場(chǎng)景評(píng)估；(1-4)挨餓跟蹤；(1-5)調(diào)度實(shí)施。本發(fā)明對(duì)于當(dāng)前參與調(diào)度的n個(gè)用戶(hù){u1，u2，…，un}，動(dòng)態(tài)地計(jì)算并調(diào)整其優(yōu)先級(jí)，根據(jù)吞吐量的變化量和調(diào)度次數(shù)自適應(yīng)地選擇不同的調(diào)度策略。本發(fā)明是一種平滑的，既能夠保證系統(tǒng)吞吐量又能夠兼顧用戶(hù)公平性的基于后評(píng)估機(jī)制的lte公平調(diào)度方法pflsa(post-evaluationbasedandfairnessguaranteedlteschedulingalgorithm)，通過(guò)設(shè)定后評(píng)估門(mén)限值，動(dòng)態(tài)調(diào)整不同信道條件下用戶(hù)的調(diào)度優(yōu)先級(jí)。同時(shí)對(duì)處于“挨餓”狀態(tài)的用戶(hù)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，通過(guò)強(qiáng)制調(diào)度的方式以防止其挨餓，進(jìn)而同時(shí)兼顧系統(tǒng)吞吐量與公平性。本發(fā)明的基于后評(píng)估機(jī)制的lte公平調(diào)度方法，可以自動(dòng)地跟蹤小區(qū)中各用戶(hù)在不同時(shí)刻的速率變化，動(dòng)態(tài)地設(shè)置評(píng)估門(mén)檻，并實(shí)時(shí)對(duì)各用戶(hù)的調(diào)度次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過(guò)搶先調(diào)度挨餓用戶(hù)的方式盡可能地提升業(yè)務(wù)開(kāi)展的服務(wù)質(zhì)量以保障客戶(hù)感知。作為優(yōu)選，步驟(1-1)包括如下具體步驟：(2-1)設(shè)定每個(gè)用戶(hù)ui的誤碼率為利用公式計(jì)算每個(gè)用戶(hù)ui的其中，ui∈{u1，u2，…，un}，表示與誤碼率相關(guān)的中間變量；(2-2)設(shè)定每個(gè)用戶(hù)ui的信噪比為利用公式計(jì)算每個(gè)用戶(hù)ui單位帶寬下的用戶(hù)吞吐量(2-3)設(shè)定每個(gè)用戶(hù)ui的使用帶寬為利用公式計(jì)算每個(gè)用戶(hù)ui的吞吐量作為優(yōu)選，所述步驟(1-2)包括如下詳細(xì)步驟：(3-1)利用公式計(jì)算數(shù)學(xué)期望值(3-2)利用公式計(jì)算每個(gè)用戶(hù)ui在t時(shí)刻的初始調(diào)度優(yōu)先級(jí)作為優(yōu)選，步驟(1-3)包括如下詳細(xì)步驟：設(shè)定每個(gè)用戶(hù)ui在t-1時(shí)刻的吞吐量設(shè)定動(dòng)態(tài)評(píng)估門(mén)限值為d和β；在滿(mǎn)足casel條件時(shí)，對(duì)每個(gè)用戶(hù)ui計(jì)算更新后的調(diào)度優(yōu)先級(jí)在滿(mǎn)足case2條件時(shí)，對(duì)每個(gè)用戶(hù)ui計(jì)算更新后的調(diào)度優(yōu)先級(jí)在滿(mǎn)足case3條件時(shí)，設(shè)定加權(quán)因子γ，對(duì)每個(gè)用戶(hù)ui計(jì)算更新后的調(diào)度優(yōu)先級(jí)作為優(yōu)選，步驟(1-4)包括如下詳細(xì)步驟：(5-1)設(shè)定每個(gè)用戶(hù)ui的跟蹤計(jì)數(shù)器為δi，設(shè)定挨餓門(mén)限值為ε，ε＞1，對(duì)于每個(gè)傳輸時(shí)間間隔tti內(nèi)未參與調(diào)度的用戶(hù)，使跟蹤計(jì)數(shù)器δi增加1；(5-2)搜集滿(mǎn)足條件δj≥ε的用戶(hù){uj，uj+1，…，uj+k}，更新其優(yōu)先級(jí)z∈(j，j+k)，其中，max(·)表示最大值函數(shù)。作為優(yōu)選，步驟(1-5)包括如下步驟：在t時(shí)刻，按照的調(diào)度優(yōu)先級(jí)將各用戶(hù){u1，u2，…，un}送入lte調(diào)度器進(jìn)行調(diào)度。作為優(yōu)選，所述參數(shù)δi在調(diào)度器啟動(dòng)時(shí)清零。作為優(yōu)選，γ＞0.5，α＜β。本發(fā)明具有如下有益效果：兼顧系統(tǒng)吞吐量與調(diào)度的公平性，可以動(dòng)態(tài)地根據(jù)用戶(hù)吞吐量變化情況評(píng)估調(diào)度優(yōu)先級(jí)，并對(duì)處于“挨餓”狀態(tài)的用戶(hù)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，通過(guò)強(qiáng)制調(diào)度的方式防止其挨餓，有利于提升業(yè)務(wù)開(kāi)展的服務(wù)質(zhì)量以保障客戶(hù)感知。圖1是本發(fā)明的一種流程圖；圖2是本發(fā)明與rr，pf和sjf的一種系統(tǒng)吞吐量對(duì)比圖；圖3是本發(fā)明與rr，pf和sjf的一種丟包率對(duì)比圖；圖4是本發(fā)明與rr，pf和sjf的一種調(diào)度公平性對(duì)比圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。如圖1所示的實(shí)施例為一種基于后評(píng)估機(jī)制的lte公平調(diào)度方法，包括如下步驟：吞吐量核算，優(yōu)先級(jí)初始化，場(chǎng)景評(píng)估，挨餓跟蹤和調(diào)度實(shí)施。步驟1：吞吐量核算；步驟1-1：設(shè)定每個(gè)用戶(hù)ui的誤碼率為利用公式計(jì)算每個(gè)用戶(hù)ui的其中，ui∈{u1，u2，…，un}，表示與誤碼率相關(guān)的中間變量；步驟1-2：設(shè)定每個(gè)用戶(hù)ui的信噪比為利用公式計(jì)算每個(gè)用戶(hù)ui單位帶寬下的用戶(hù)吞吐量步驟1-3：設(shè)定每個(gè)用戶(hù)ui的使用帶寬為利用公式計(jì)算每個(gè)用戶(hù)ui的吞吐量步驟2：優(yōu)先級(jí)初始化；步驟2-1：利用公式計(jì)算數(shù)學(xué)期望值步驟2-2：利用公式計(jì)算每個(gè)用戶(hù)ui在t時(shí)刻的初始調(diào)度優(yōu)先級(jí)步驟3：場(chǎng)景評(píng)估；設(shè)定每個(gè)用戶(hù)ui在t-1時(shí)刻的吞吐量設(shè)定動(dòng)態(tài)評(píng)估門(mén)限值為α和β，α＜β；在滿(mǎn)足case1條件時(shí)，對(duì)每個(gè)用戶(hù)ui計(jì)算更新后的調(diào)度優(yōu)先級(jí)在滿(mǎn)足case2條件時(shí)，對(duì)每個(gè)用戶(hù)ui計(jì)算更新后的調(diào)度優(yōu)先級(jí)在滿(mǎn)足case3條件時(shí)，設(shè)定加權(quán)因子γ，對(duì)每個(gè)用戶(hù)ui計(jì)算更新后的調(diào)度優(yōu)先級(jí)其中，γ＞0.5；步驟4：挨餓跟蹤；步驟4-1：設(shè)定每個(gè)用戶(hù)ui的跟蹤計(jì)數(shù)器為δi，設(shè)定挨餓門(mén)限值為ε，ε＞1，對(duì)于每個(gè)傳輸時(shí)間間隔tti內(nèi)未參與調(diào)度的用戶(hù)，使跟蹤計(jì)數(shù)器δi增加1；參數(shù)δi在調(diào)度器啟動(dòng)時(shí)清零；步驟4-2：搜集滿(mǎn)足條件δj≥ε的用戶(hù){uj，uj+1，…，uj+k}，更新其優(yōu)先級(jí)z∈(j，j+k)，其中，max(·)表示最大值函數(shù)；步驟5：調(diào)度實(shí)施：在t時(shí)刻，按照的調(diào)度優(yōu)先級(jí)將各用戶(hù){u1，u2，…，un}送入lte調(diào)度器進(jìn)行調(diào)度。下面以n＝5為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明，典型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表1～2中所示。本實(shí)例描述的基于后評(píng)估機(jī)制的lte公平調(diào)度方法，包括吞吐量核算，優(yōu)先級(jí)初始化，場(chǎng)景評(píng)估，挨餓跟蹤和調(diào)度實(shí)施等步驟。步驟1：吞吐量核算；步驟1-1：計(jì)算步驟1-2：計(jì)算步驟1-3：計(jì)算吞吐量步驟2：優(yōu)先級(jí)初始化；步驟2-1：計(jì)算數(shù)學(xué)期望值步驟2-2：計(jì)算各個(gè)用戶(hù)ui∈{u1，u2，…，un}在t時(shí)刻的初始調(diào)度優(yōu)先級(jí)步驟3：場(chǎng)景評(píng)估；用戶(hù){u2，u4，u5}滿(mǎn)足case1，計(jì)算更新后的調(diào)度優(yōu)先級(jí)用戶(hù){u3}滿(mǎn)足case2，計(jì)算更新后的調(diào)度優(yōu)先級(jí){u1}用戶(hù)滿(mǎn)足case3，計(jì)算更新后的調(diào)度優(yōu)先級(jí)步驟4：挨餓跟蹤；滿(mǎn)足挨餓條件δj≥ε的用戶(hù)為{u5}，更新其優(yōu)先級(jí)z∈(j，j+k)＝{0.37}；步驟5：調(diào)度實(shí)施：在t時(shí)刻，更新后的最終優(yōu)先級(jí)按此優(yōu)先級(jí)送入lte調(diào)度器進(jìn)行調(diào)度，調(diào)度順序依次為{u1，u5，u3，u2，u4}。將本發(fā)明的pflsa方法與rr，pf和sjf等方法進(jìn)行了仿真對(duì)比，調(diào)度用戶(hù)數(shù)從10個(gè)逐步增加到30個(gè)，所得的lte系統(tǒng)吞吐量，調(diào)度過(guò)程中發(fā)生的丟包率以及方法公平性分別參見(jiàn)附圖2～4所示。圖2表示的是：由于本發(fā)明的pflsa方法計(jì)算調(diào)度優(yōu)先級(jí)的基礎(chǔ)是用戶(hù)吞吐量，因此仿真吞吐量pflsa比rr和pf更高，而隨著參與調(diào)度用戶(hù)數(shù)量的增加，系統(tǒng)吞吐量也隨之增加。sjf堅(jiān)持短作業(yè)優(yōu)先，在一定用戶(hù)的前提下，其吞吐量高過(guò)pflsa，但隨著作業(yè)長(zhǎng)度和用戶(hù)數(shù)量的增加，其吞吐量開(kāi)始降低圖3表示的是：本發(fā)明的pflsa方法的丟包率則與于pf不相伯仲，而由于sjf始終以最短作業(yè)優(yōu)先作為調(diào)度準(zhǔn)則，不考慮用戶(hù)所處的狀態(tài)環(huán)境，因此其丟包率始終位于高位，rr本著公平的原則兼顧了每一位用戶(hù)，丟包率最低。隨著用戶(hù)數(shù)量的增加，丟包率在增加。圖4表示的是：本發(fā)明的pflsa方法在考慮高吞吐量用戶(hù)的同時(shí)，兼顧了低吞吐量用戶(hù)的公平性，因此，其公平性居中。rr的公平性是所有方法中最高的，這是由其準(zhǔn)則決定的，而sjf根據(jù)沒(méi)考慮公平性，其公平性是最低的。但同于pf和sjf，隨著調(diào)度用戶(hù)的增加，所有算法的公平性逐漸降低。其中，實(shí)施例中提及的表1～2分別如下：表1序號(hào)項(xiàng)目數(shù)據(jù)1tti(ms)12系統(tǒng)帶寬(mhz)203rb總數(shù)(個(gè))804每個(gè)rb資源占用帶寬brb(khz)1805評(píng)估門(mén)限值α0.36評(píng)估門(mén)限值β0.57加權(quán)因子γ0.78挨餓門(mén)限值ε5表2應(yīng)理解，本實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12