CN102300333B - 一种mac调度方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MAC调度方法及装置，涉及通信技术，本发明实施例提供的MAC调度方法包括：确定包括T个下行子帧的时域调度位置队列，并按照设定顺序将各个待调度UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上，在时域调度位置队列中的每个下行子帧上，分别对映射到该子帧上的UE进行频域调度。由于在T个子帧时间内只进行一次UE的时域排序，即时域调度，从而有效地减少一个子帧内的MAC调度的运算量。

Description

一种MAC调度方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种MAC调度方法及装置。

背景技术

长期演进(Long Term Evolution，LTE)***中，演进型基站(evolved NodeB，eNodeB)的媒体接入控制(Multiple Access Control，MAC)层需要在每个子帧为UE执行调度和资源分配的操作。

现有LTE***基站的调度算法可以分为动态调度和半持续调度。

目前下行链路(Downlink，DL)动态调度算法如图1所示，图1中对第n个子帧的调度在第n个子帧进行；在实际产品实现中，考虑到MAC层和物理层(Physical Layer，PL)的处理时延，对下行子帧n的调度时间点一般是在子帧n-N进行，即提前N个子帧(N是大于等于1的整数)进行调度。但该处理时序关系不影响调度算法的设计。

由图1可以看出，调度算法包括时域调度和频域调度两个部分，图1中虚线代表时域调度的时间点，实线代表频域调度的时间点。以下行调度为例，在每个子帧开始时，首先进行时域调度，然后进行频域调度。

其中，时域调度的一种实现思路是：在每个子帧即传输时间间隔(Transmission Time Interval，TTI)开始时，先对***中需要参与下行调度的无线承载(Resource Bearer，RB)按照其业务质量(Quality of Service，QoS)参数进行分层，再为同一层次内的RB依照正比公平(Proportional Fair，PF)算法等方式进行优先级计算，从而形成参与本次频域调度的候选RB优先级队列，其中QoS参数主要包括标准QoS等级标识符(QoS Class Indicator，QCI)、包时延预算(Packet Delay Budget，PDB)、错包率(Packet Error Rate PER)。频域调度模块的一种实现思路是：根据某种准则，依次为时域调度输出的RB优先级队列分配物理资源块(Physical Resouce Block，PRB)资源。

由于在每个子帧要同时进行时域调度和频域调度，短时间内需要进行的运算量较大，在实际应用时，存在较大的运算量压力。

发明内容

本发明实施例提供一种MAC调度方法及装置，以减少子帧内的MAC调度的运算量。

一种MAC调度方法，包括：

确定时域调度位置队列，所述时域调度位置队列中包括TDL个下行子帧；

按照设定顺序将各个待调度用户设备UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上；

在时域调度位置队列中的每个下行子帧上，分别对映射到该子帧上的UE进行频域调度。

一种MAC调度装置，包括：

确定单元，用于确定时域调度位置队列，所述时域调度位置队列中包括TDL个下行子帧；

时域调度单元，用于按照设定顺序将各个待调度UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上；

频域调度单元，用于在时域调度位置队列中的每个下行子帧上，分别对映射到该子帧上的UE进行频域调度。

本发明实施例提供一种MAC调度方法及装置，确定包括T个下行子帧的时域调度位置队列，并按照设定顺序将各个待调度UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上，在时域调度位置队列中的每个下行子帧上，分别对映射到该子帧上的用户设备(User Equipment，UE)进行频域调度。由于在T个子帧时间内只进行一次UE的时域排序，即时域调度，从而有效地减少一个子帧内的MAC调度的运算量。

附图说明

图1为现有技术中下行链路动态调度方法示意图；

图2a为本发明实施例提供的MAC调度方法流程图；

图2b为本发明实施例提供的下行链路动态调度方法示意图；

图3为本发明实施例提供的MAC调度方法中时域调度位置队列示意图；

图4为本发明实施例提供的MAC调度装置结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种MAC调度方法及装置，确定包括T个下行子帧的时域调度位置队列，并按照设定顺序将各个待调度UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上，在时域调度位置队列中的每个下行子帧上，分别对映射到该子帧上的UE进行频域调度。由于在T个子帧时间内只进行一次UE的时域排序，即时域调度，从而有效地减少一个子帧内的MAC调度的运算量。

如图2a所示，本发明实施例提供的MAC调度方法包括：

步骤S201、确定时域调度位置队列，时域调度位置队列中包括T_DL个下行子帧；

步骤S202、按照设定顺序将各个待调度UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上；

步骤S203、在时域调度位置队列中的每个下行子帧上，分别对映射到该子帧上的UE进行频域调度。

由于每次进行时域调度时，同时为T_DL个下行子帧进行了时域调度，时域调度位置队列中包括T个子帧，包括T_DL个下行子帧，所以如图2b所示，只要每T个子帧进行一次时域调度即可，无需在每个下行子帧开始时进行时域调度，所以减少了每个下行子帧内的调度运算量，图2b中，虚线代表时域调度的时间点，实线代表频域调度的时间点，当前等待下行调度的UE个数为M_UE。

在步骤S202中，可以按照各个待调度UE的优先级来进行映射，在进行优先级计算时，可以根据UE的业务、等待时间等参数进行计算。

下面以按照各个待调度UE的优先级来进行映射为例进行说明，此时，步骤S202具体包括：

确定各个待调度UE的优先级；

按照各个待调度UE的优先级顺序，将各个待调度UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上。

其中，确定各个待调度UE的优先级时，可以采用为UE预先设置优先级的方式，也可以根据UE当前状态来计算UE的优先级值，例如，可以对于每个UE，根据该UE占用的数据量、分组时延值以及丢包率三个参数之一或组合，来确定该UE的优先级值。

具体的，可以根据下式计算每个UE的优先级权值：

$\mathrm{Pri}\left({\mathrm{UE}}_m\right)=F\left\{\begin{array}{c}({\mathrm{BufferSize}}_{m,1},{\mathrm{PacketDelay}}_{m,1},{\mathrm{PacketErrorRate}}_{m,1}),L,\\ ({\mathrm{BufferSize}}_{m,p},{\mathrm{PacketDelay}}_{m,p},{\mathrm{PacketErrorRate}}_{m,p}),L,\\ ({\mathrm{BufferSize}}_{m,P_m},{\mathrm{PacketDelay}}_{m,P_m},{\mathrm{PacketErrorRate}}_{m,P_m})\end{array}\right\}---\left(1\right)$

其中，Pri(UE_m)是UE_m的优先级，Pri(UE_m)是一个标量值，取值从1，…，T_DL；

F{.}是获得UE优先级的映射函数，该映射函数需要保证映射到各个优先级队列上的UE的数据量大致相等，当计算出Pri(UE_m)为k时，即将该UE映射到时域调度位置队列中第k个下行子帧中，其中，0≤k≤T_DL。

其输入参数含义如下：(BufferSize_m，p，PacketDelay_m，p，PacketErrorRate_m，p)分别表示UE_m的第p个RB(RB_m，p)占用的数据量、分组时延值和丢包率；其中，m＝1，L，M_UE；p＝1，L，P_m，P_m表示第m个UE占用的RB个数。

下面给出映射函数F{·}的一个具体实施例：

当一个UE占用多个RB时，以该UE中占用的RB的最小分组时延值作为该UE的分组时延值：

${\mathrm{PacketDelay}}_m=\mathrm{MIN}\{{\mathrm{PacketDelay}}_{m,1},L{\mathrm{PacketDelay}}_{m,p},L,{\mathrm{PacketDelay}}_{m,P_m}\}---\left(2\right);$

根据所得到的UE分组时延值从小到大的顺序，确定分组时延值越小的UE的优先级越高，即分组时延值最小的UE的优先级Pri(UE_m)最高，分组时延值最大的UE的优先级Pri(UE_m)最小。

当然，在进行映射时，还可以计算出每个UE的优先级值，并按照优先级从高到低的顺序，先将优先级最高的T_DL个UE分别映射到时域调度位置队列中T_DL个子帧的优先调度位置；

再将优先级次高的T_DL个UE分别映射到时域调度位置队列中T_DL个子帧的次优先调度位置，直至将所有待调度UE都映射到时域调度位置队列的各个子帧上。

在步骤S202中，所映射到时域调度位置队列中的UE个数不能超过该T_DL个下行子帧所能够承载的最大数据量。该T_DL个下行子帧所能够承载的最大数据量可以根据当前子帧和之前子帧中UE上报的宽带CQI信息，以及时域调度位置队列中所有子帧内包含的T_DL个下行子帧的可用PRB个数来估计。

通过步骤S202进行映射后的时域调度位置队列如图3所示，该队列中的每一个元素对应T个子帧中的一个下行子帧，共T_DL个下行子帧，每个下行子帧下的UE为在该子帧等待调度的UE，每个下行子帧下的UE可以用链表的方式保存。

在步骤S203中，在时域调度位置队列中的每个下行子帧上，分别对映射到该子帧上的UE进行频域调度，具体包括：在时域调度位置队列中的每个下行子帧上，为映射到该子帧上的全部UE依次分配PRB资源、MCS等级和功率资源。在在第一个下行子帧，为时域调度位置1(TSPos_1)中的全部UE依次分配PRB资源、MCS等级和功率资源；在第二个下行子帧，为时域调度位置2(TSPos_2)的全部UE依次分配PRB资源、MCS等级和功率资源，直至全部下行子帧调度完毕，为队列中所有UE都分配了PRB资源。

进一步，为了防止在T周期内信道出现变化，可以在T个下行子帧中的设定子帧中，根据设定时间内PUCCH(Physical Uplink Control Channel，物理上行控制信道)信道承载的ACK和/或NACK的接收误码率，对下行信道进行预测；并根据预测结果，更新映射到时域调度位置队列的各个子帧上的各个待调度UE。

具体的，eNodeB可以在设定时间内统计PUCCH信道承载的ACK/NACK的接收误码率，和LTE36.213协议10.1节给出的ACK/NACK复用表格，进行相关预测，具体的预测算法不再详细叙述，当预测结果满足预先设定的规则时，根据预测结果更新时域调度位置队列，重新将未进行频域调度的UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上。在进行重新映射时，可以仅对单个下行子帧进行时域调度，即仅对某一时域调度位置上的各个UE进行重新映射，也可以对未进行频域调度的各个子帧上都进行时域调度，对未进行频域调度的调度位置上的UE进行重新映射。

本发明实施例还相应提供一种MAC调度装置，该装置可以具体为一种基站，适用于LTE TDD和LTE FDD***，当然也可以用于其它通信***，如图4所示，该装置中包括：

确定单元401，用于确定时域调度位置队列，时域调度位置队列中包括T_DL个下行子帧；

时域调度单元402，用于按照设定顺序将各个待调度UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上；

频域调度单元403，用于在时域调度位置队列中的每个下行子帧上，分别对映射到该子帧上的UE进行频域调度。

其中，当根据UE的优先级进行时域调度时，时域调度单元402具体用于：

确定各个待调度UE的优先级；

按照各个待调度UE的优先级顺序，将各个待调度UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上。

具体的，时域调度单元402确定各个待调度UE的优先级，具体包括：

对于每个UE，根据该UE占用的数据量、分组时延值以及丢包率三个参数之一或组合，来确定该UE的优先级值。

根据分组时延值确定UE优先级是，时域调度单元402确定各个待调度UE的优先级，具体包括：

对于每个UE，以该UE占用的RB的最小分组时延值作为该UE的分组时延值；

确定分组时延值越小的UE的优先级越高。

时域调度单元402按照各个待调度UE的优先级顺序，将各个待调度UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上，具体包括：

按照优先级从高到低的顺序，先将优先级最高的T_DL个UE分别映射到时域调度位置队列中T_DL个子帧的优先调度位置；

再将优先级次高的T_DL个UE分别映射到时域调度位置队列中T_DL个子帧的次优先调度位置，直至将所有待调度UE都映射到时域调度位置队列的各个子帧上。

频域调度单元403具体用于：

在时域调度位置队列中的每个下行子帧上，为映射到该子帧上的全部UE依次分配PRB资源、MCS等级和功率资源。

为进一步根据信道情况更新时域调度结果，时域调度单元402还用于：

在T个下行子帧中的设定子帧中，根据设定时间内PUCCH信道承载的ACK和/或NACK的接收误码率，对下行信道进行预测；

根据预测结果，更新映射到时域调度位置队列的各个子帧上的各个待调度UE。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种MAC调度方法，其特征在于，包括：

确定时域调度位置队列，所述时域调度位置队列中包括T_DL个下行子帧；

按照设定顺序将各个待调度用户设备UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上；

在时域调度位置队列中的每个下行子帧上，分别对映射到该子帧上的UE进行频域调度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照设定顺序将各个待调度UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上，具体包括：

确定各个待调度UE的优先级；

按照各个待调度UE的优先级顺序，将各个待调度UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定各个待调度UE的优先级，具体包括：

对于每个UE，根据该UE占用的数据量、分组时延值以及丢包率三个参数之一或组合，来确定该UE的优先级值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定各个待调度UE的优先级，具体包括：

对于每个UE，以该UE占用的无线承载RB的最小分组时延值作为该UE的分组时延值；

确定分组时延值越小的UE的优先级越高。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照各个待调度UE的优先级顺序，将各个待调度UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上，具体包括：

按照优先级从高到低的顺序，先将优先级最高的T_DL个UE分别映射到时域调度位置队列中T_DL个子帧的优先调度位置；

再将优先级次高的T_DL个UE分别映射到时域调度位置队列中T_DL个子帧的次优先调度位置，直至将所有待调度UE都映射到时域调度位置队列的各个子帧上。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在时域调度位置队列中的每个下行子帧上，分别对映射到该子帧上的UE进行频域调度，具体包括：

在时域调度位置队列中的每个下行子帧上，为映射到该子帧上的全部UE依次分配物理无线资源块PRB、调制编码等级MCS和功率资源。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述T_DL个下行子帧中的设定子帧中，根据设定时间内PUCCH信道承载的肯定性确认ACK和否定性确认NACK的接收误码率，对所述下行信道进行预测；

根据所述预测结果，更新映射到时域调度位置队列的各个子帧上的各个待调度UE。

8.一种MAC调度装置，其特征在于，包括：

确定单元，用于确定时域调度位置队列，所述时域调度位置队列中包括T_DL个下行子帧；

时域调度单元，用于按照设定顺序将各个待调度UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上；

频域调度单元，用于在时域调度位置队列中的每个下行子帧上，分别对映射到该子帧上的UE进行频域调度。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述时域调度单元具体用于：

确定各个待调度UE的优先级；

按照各个待调度UE的优先级顺序，将各个待调度UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述时域调度单元确定各个待调度UE的优先级，具体包括：

对于每个UE，根据该UE占用的数据量、分组时延值以及丢包率三个参数之一或组合，来确定该UE的优先级值。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述时域调度单元确定各个待调度UE的优先级，具体包括：

对于每个UE，以该UE占用的无线承载RB的最小分组时延值作为该UE的分组时延值；

确定分组时延值越小的UE的优先级越高。

12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述时域调度单元按照各个待调度UE的优先级顺序，将各个待调度UE映射到时域调度位置队列的各个子帧上，具体包括：

按照优先级从高到低的顺序，先将优先级最高的T_DL个UE分别映射到时域调度位置队列中T_DL个子帧的优先调度位置；

再将优先级次高的T_DL个UE分别映射到时域调度位置队列中T_DL个子帧的次优先调度位置，直至将所有待调度UE都映射到时域调度位置队列的各个子帧上。

13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述频域调度单元具体用于：

在时域调度位置队列中的每个下行子帧上，为映射到该子帧上的全部UE依次分配物理无线资源块PRB、调制编码等级MCS和功率资源。

14.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述时域调度单元还用于：

在所述T_DL个下行子帧中的设定子帧中，根据设定时间内PUCCH信道承载的肯定性确认ACK和/或否定性确认NACK的接收误码率，对所述下行信道进行预测；

根据所述预测结果，更新映射到时域调度位置队列的各个子帧上的各个待调度UE。

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