一種多載波調(diào)度方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及通信領(lǐng)域，具體設(shè)及一種多載波調(diào)度方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了滿足峰值速率要求，LTE-AlXong Term Evolution Advance,改進(jìn)的長(zhǎng)期演 進(jìn)）當(dāng)前支持最大IOOMHz帶寬，然而在現(xiàn)有的可用頻譜資源中很難找到如此大的帶寬，而 且大帶寬對(duì)于基站和終端的硬件設(shè)計(jì)帶來(lái)很大困難。此外，對(duì)于分散在多個(gè)頻段上的頻譜 資源，亟需一種技術(shù)把他們充分利用起來(lái)?；谏鲜隹紤]，LTE-A引入了載波聚合（Carrier Aggregation,簡(jiǎn)稱CA)運(yùn)一關(guān)鍵技術(shù)。
[0003] 載波聚合是能滿足LTE-A更大帶寬需求且能保持對(duì)LTE后向兼容性的必備技術(shù)。 目前，LTE支持的最大帶寬是20MHz，LTE-A通過(guò)聚合多個(gè)對(duì)LTE后向兼容的載波可W支持 到最大IOOMHz帶寬。接收能力超過(guò)20MHz的LTE-A終端扣ser Equipment,簡(jiǎn)稱肥）可W 同時(shí)接收多個(gè)成員載波，而LTE R8和R9的終端，也可W正常接收其中一個(gè)成員載波。
[0004] 載波聚合技術(shù)的引入使得LTE-A與LTE系統(tǒng)在無(wú)線資源管理方面有了很大的區(qū) 另IJ，尤其在無(wú)線資源調(diào)度方面，需要重新設(shè)計(jì)調(diào)度算法。 陽(yáng)00引 LTE系統(tǒng)中為兼顧系統(tǒng)容量和公平性，一般采用比例公平（Propodional Fairness,簡(jiǎn)稱P巧算法進(jìn)行調(diào)度。LTE系統(tǒng)中PF調(diào)度算法的一種表示公式為：FFw(t)= RT (t) /HT (t)，其中町p(t)表示PF調(diào)度算法中某個(gè)肥在t時(shí)刻的調(diào)度優(yōu)先級(jí)因子，RT (t) 表示t時(shí)刻該肥的瞬時(shí)吞吐量，HT (t)表示截止到t時(shí)刻該肥的歷史吞吐量。該公式用 W計(jì)算LTE中單小區(qū)內(nèi)部各UE的調(diào)度優(yōu)先級(jí)，其中的RT (t)、HT (t)均為UE在單小區(qū)內(nèi)的 瞬時(shí)和歷史吞吐量，而當(dāng)引入載波聚合技術(shù)后依然利用該公式在各個(gè)小區(qū)中獨(dú)立計(jì)算各UE 的調(diào)度優(yōu)先級(jí)并不能很好的兼顧多載波系統(tǒng)的容量和公平性。
[0006] 引入載波聚合技術(shù)后的多載波系統(tǒng)中，對(duì)于不支持載波聚合的R8和R9的肥也是 兼容的，R8和R9的肥僅能在主小區(qū)（Primary Cell,PCell)調(diào)度，此外系統(tǒng)中也會(huì)同時(shí)存 在支持載波聚合，但并沒(méi)有激活輔小區(qū)（Secondary Cell, SCell)的RlO肥，運(yùn)樣的肥在激 活輔小區(qū)后就能在多載波進(jìn)行調(diào)度。運(yùn)樣多載波系統(tǒng)中通常都是可在多載波進(jìn)行調(diào)度的UE 和僅可在主小區(qū)調(diào)度的UE共存的，此時(shí)適用于LTE系統(tǒng)的單個(gè)小區(qū)獨(dú)立進(jìn)行調(diào)度優(yōu)先級(jí)排 序的方法，不能有效保證多個(gè)載波的資源均得到有效利用，因而需要一種在充分考慮兩種 UE特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，兼顧多載波中各個(gè)UE公平性并盡可能保證多載波整體吞吐量的調(diào)度方 法。
[0007] 多載波系統(tǒng)中同時(shí)存在可在多載波調(diào)度的UE和僅可在主小區(qū)調(diào)度的UE時(shí)，按照 原有的LTE系統(tǒng)PF調(diào)度算法，一個(gè)典型的不能充分利用多載波資源的例子如下：
[0008] 兩個(gè)小區(qū)celll和cell2進(jìn)行載波聚合組成多載波系統(tǒng)，一個(gè)R8肥和一個(gè)RlO肥 均處于兩小區(qū)的近點(diǎn)位置（如圖1所示），R8肥在celll或cell2中下行灌包的峰值流 量為100Mbps，RlO肥不啟動(dòng)多載波調(diào)度時(shí)在celll或cell2中下行灌包的峰值流量也為 100Mbps?，F(xiàn)兩個(gè)肥均接入celll,R8肥W 90Mbps的速率下行灌包，RlO肥W 60Mbps的速 率灌包。利用LTE系統(tǒng)原有的PF算法，Rio肥和R8肥在celll中按照PF算法確定各自的 調(diào)度優(yōu)先級(jí)，運(yùn)樣兩肥在celll中搶占資源時(shí)RlO肥在celll中獲得的流量大于10Mbps， R8肥在celll中獲得的流量低于90Mbps，而R8肥由于不可啟動(dòng)多載波調(diào)度，因此其實(shí)際 的最終流量也就低于90Mbps，RlOUE由于可啟動(dòng)多載波調(diào)度，其在celll中得不到調(diào)度的 流量可在cell2中得到調(diào)度，RlO肥實(shí)際最終流量可達(dá)60Mbps，兩肥的實(shí)際最終流量小于 150Mbps，但與此同時(shí)，cell2中的部分資源并未得到利用。事實(shí)上從整個(gè)多載波系統(tǒng)看，兩 肥的灌包速率之和為150Mbps，低于兩小區(qū)所能提供的總流量200Mbps，因此若能夠充分利 用多載波的資源，理論上可保證兩肥的灌包流量都得到調(diào)度，即可保證兩肥的實(shí)際最終流 量為150Mbps?？梢?jiàn)原有的LTE系統(tǒng)PF算法不能保證運(yùn)種場(chǎng)景下多載波資源的充分利用， 從而不利于提升多載波系統(tǒng)的總吞吐量。
[0009] 多載波系統(tǒng)中同時(shí)存在可在多載波調(diào)度的UE和僅可在主小區(qū)調(diào)度的UE時(shí)，按照 原有的LTE系統(tǒng)PF調(diào)度算法，一個(gè)典型的不能保證多載波中各肥的公平性的例子如下：
[0010] 兩個(gè)小區(qū)celll和cell2進(jìn)行載波聚合組成多載波系統(tǒng)，一個(gè)R8肥和一個(gè)Rio肥 均處于兩小區(qū)的近點(diǎn)位置（如圖1所示），R8肥在celll或cell2中下行灌包的峰值流 量為100Mbps，RlO肥不啟動(dòng)多載波調(diào)度時(shí)在celll或cell2中下行灌包的峰值流量也為 100Mbps?，F(xiàn)兩個(gè)肥均接入celll,兩肥均W足夠大的灌包速率滿buffer下行灌包。利 用LTE系統(tǒng)原有的PF算法，RlO肥和R8肥在celll中按照PF算法確定各自的調(diào)度優(yōu)先級(jí)， 由于兩UE在celll中的瞬時(shí)吞吐量和歷史吞吐量相同，因此在celll中兩UE調(diào)度優(yōu)先級(jí) 相同，使得兩肥均分IOOMbps的速率，即兩肥在celll中獲得的流量均為50Mbps ;與此同 時(shí)，由于RlO肥可啟動(dòng)多載波調(diào)度，因此其在cell2中還會(huì)獲得IOOMbps的流量。運(yùn)樣從最 終結(jié)果看，RlO肥的流量為150Mbps，R8肥的流量為50Mbps，而事實(shí)上兩肥均處在多載波系 統(tǒng)中兩小區(qū)的近點(diǎn)，因此從整個(gè)多載波系統(tǒng)的角度分析，兩UE的吞吐量明顯有失公平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多載波調(diào)度方法及系統(tǒng)，可在兼顧多載波 中各肥公平性的基礎(chǔ)上，保證多載波系統(tǒng)的整體吞吐量。
[0012] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多載波調(diào)度方法，包括：
[0013] 對(duì)于多載波系統(tǒng)中的每個(gè)小區(qū)，判斷本小區(qū)的資源是否滿足本小區(qū)用戶設(shè)備UE 的流量需求，如果不滿足，則選擇本小區(qū)中部分支持多載波調(diào)度的肥啟動(dòng)多載波調(diào)度；
[0014] 根據(jù)改進(jìn)的比例公平PF調(diào)度算法計(jì)算本小區(qū)中啟動(dòng)多載波調(diào)度的各個(gè)肥的調(diào)度 優(yōu)先級(jí)；
[0015] 按照所述調(diào)度優(yōu)先級(jí)對(duì)所述支持多載波調(diào)度的的各個(gè)肥進(jìn)行調(diào)度。
[0016] 進(jìn)一步地，所述判斷本小區(qū)的資源是否滿足本小區(qū)肥的流量需求，包括：
[0017] 判斷本小區(qū)的資源塊RB利用率是否低于預(yù)設(shè)口限thi，如果低于所述預(yù)設(shè)口限 thi，則本小區(qū)的資源滿足本小區(qū)UE的流量需求，否則，本小區(qū)的資源不滿足本小區(qū)UE的流 量需求。
[0018] 進(jìn)一步地，在選擇本小區(qū)中部分支持多載波調(diào)度的肥啟動(dòng)多載波調(diào)度之前，所述 方法還包括：
[0019] 按照W下策略中的一個(gè)或多個(gè)對(duì)選擇所述支持多載波調(diào)度的肥的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排 序：
[0020] 根據(jù)本小區(qū)中各個(gè)支持多載波調(diào)度的UE的業(yè)務(wù)特點(diǎn)對(duì)選擇所述支持多載波調(diào)度 的UE的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序；
[0021] 根據(jù)本小區(qū)中各個(gè)支持多載波調(diào)度的UE至其支持的各個(gè)載波的信道條件的好壞 對(duì)選擇所述支持多載波調(diào)度的UE的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序；
[0022] 根據(jù)本小區(qū)中各個(gè)支持多載波調(diào)度的UE支持的各個(gè)載波的資源利用情況對(duì)選擇 所述支持多載波調(diào)度的UE的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序。
[0023] 進(jìn)一步地，所述選擇本小區(qū)中部分支持多載波調(diào)度的肥啟動(dòng)多載波調(diào)度，包括：
[0024] 按照選擇所述支持多載波調(diào)度的UE的優(yōu)先級(jí)，來(lái)依次選擇部分支持多載波調(diào)度 的UE啟動(dòng)多載波調(diào)度。
[00巧]進(jìn)一步地，在按照所述調(diào)度優(yōu)先級(jí)對(duì)所述支持多載波調(diào)度的的各個(gè)肥進(jìn)行調(diào)度 之后，所述方法還包括：
[0026] 繼續(xù)判斷本小區(qū)的資源是否滿足本小區(qū)UE的流量需求，如果不滿足，則繼續(xù)選擇 本小區(qū)中部分支持多載波調(diào)度的肥啟動(dòng)多載波調(diào)度，直至所有滿足多載波調(diào)度條件的UE 均啟動(dòng)多載波調(diào)度，或者直至再選擇UE啟動(dòng)多載波調(diào)度對(duì)多載波系統(tǒng)總體吞吐量沒(méi)有提 升。
[0027] 進(jìn)一步地，所述方法還包括：根據(jù)傳統(tǒng)PF調(diào)度算法計(jì)算所述本小區(qū)中不支持多載 波調(diào)度的各肥的調(diào)度優(yōu)先級(jí)，按照所述調(diào)度優(yōu)先級(jí)對(duì)所述本小區(qū)中不支持多載波調(diào)度的 各肥進(jìn)行調(diào)度。
[0028] 進(jìn)一步地，所述改進(jìn)的PF調(diào)度算法，包括：
[0029] 將傳統(tǒng)PF算法中的歷史吞吐量改為該肥在各個(gè)載波的總的歷史吞吐量，所述肥 在某一載波Ci上t時(shí)刻的調(diào)度優(yōu)先級(jí)因子為：
[0031] 其中，F(xiàn)F(t，Cl)表示肥在載波Ci上t時(shí)刻的調(diào)度優(yōu)先級(jí)因子；i為載波編號(hào)是針 對(duì)肥編號(hào)的，i = 0時(shí)，Ci表示所述肥的主載波，i聲0時(shí)，C 1表示肥的輔載波；RT (t，C 1) 表示所述肥在載波Ci上t時(shí)刻的瞬時(shí)吞吐量；HT (t, C i)表示所述肥在載波Ci上截止t時(shí) 刻的歷史吞吐量；N+1表示所述肥可調(diào)度的載波數(shù)目。
[0032] 進(jìn)一步地，所述改進(jìn)的PF調(diào)度算法，包括：
[003引將傳統(tǒng)PF算法中的歷史吞吐量改為該肥在各個(gè)載波的總的歷史吞吐量，且乘W RB利用率系數(shù)，所述RB利用率系數(shù)為為該UE提供調(diào)度的各個(gè)載波的小區(qū)級(jí)RB利用率；
[0034] 所述肥在某一載波Ci上t時(shí)刻的調(diào)度優(yōu)先級(jí)因子為：
[0036] 其中，RBratio (t，Cl)表示截止到t時(shí)刻載波Ci上的歷史小區(qū)級(jí)RB利用率；f (RBr atio (t, C。)，RBratio (t, Cl)RBratio (t, Cn))表示基于該肥所能調(diào)度的各個(gè)載波的RB 利用率確定的影響該UE調(diào)度優(yōu)先級(jí)的RB利用率系數(shù)。
[0037] 進(jìn)一步地，所述RB利用率系數(shù)的確定方式，包括：
[0038] 對(duì)于所有支持兩載波調(diào)度且激活輔載波的肥，按照如下方式確定f (RBratio扣c。 )，RBratio (t，Cl))的取值：
[0039] 1)對(duì)于肥在其主小區(qū)的優(yōu)先級(jí)，按照W下公式計(jì)算：
[OOW 。對(duì)于肥在其輔小區(qū)的優(yōu)先級(jí)，按照W下公式計(jì)算：
[0043] 其中，RBratio (t，C。）為主小區(qū)的RB利用率，RBratio (t，Cl)為輔載波的RB利用 率，thz和ths為預(yù)設(shè)口限。
[0044] 進(jìn)一步地，所述RB利用率系數(shù)的確定方式，包括：
[0045] 對(duì)于所有支持兩載波調(diào)度且激活輔載波的肥，按照如下方式確定f (RBratio (t，C。 )，RBratio (t，Cl))的取值：
[0046] 1)對(duì)于肥在其主小區(qū)的優(yōu)先級(jí)，按照W下公式計(jì)算：
[0048] 2)對(duì)于肥在其輔小區(qū)的