下行资源调度.pdf

LTE 下行资源调度 1 引言 LTE 系统中的eNode B 负责管理上行和下行链路信道的资源调度。这个功能的终极目标是 在考虑用户各自业务的服务质量（QoS）的条件下，尽可能多的满足用户期望。 典型的单小区蜂窝无线系统如图 1 所示，在固定的总带宽B 上，有K 个用户设备（UE） 与一组eNode B 通信。每个UE 有几个数据队列，对应于不同的上行链路逻辑信道组，每个信 道组具有不同的延时和速率约束。同样，在下行链路中，eNode B 为每个UE 维持数个缓冲。 eNode B 中不同的业务队列通常有不同的QoS 约束。在LTE 中，总的系统带宽B 在频域上被分 为M 个资源块（RB）。数据通常被分为持续时间为T=1 （ms）的数据块。 图 1：传统单小区蜂窝无线系统 eNode B 中资源调度算法的最终目的，是通过合理分配每一个子帧总的资源块和传输功率， 达到一定的性能标准，例如：最大/ 最小/平均吞吐率、最大/ 最小/平均时延、总体/ 用户频谱利 用率或者中断概率等。在下行链路中，资源分配策略主要受限于eNode B 的总传输功率；而在 上行链路中，不同RB 传输功率的主要限制来源于多个小区间的小区间干扰。 在本文的第二部分，我们给出了三种常见的资源分配方案的算法思路。在第三部分，我们 考察了LTE 中的资源分配的指示类型，这些指示类型对LTE 的调度算法添加了更多的限制。 2 调度算法 在通信系统中，资源调度通过资源调度器来完成。资源调度器的常规功能是在物理资源共 享集上对一组UE 的数据进行调度。资源调度的抽象流程如图 2 所示。一般情况下，调度算法 使用两类信息作为调度依据，分别为信道状态信息和业务测量（容量和优先级）。这些信息可 以通过eNode B 直接测量得到，也可以通过反馈获得。对于通过反馈获取的信息，准确性和开 销的折中，是调度算法的关键因素之一。除此之外，调度算法还与自适应编码、调制方案以及 重传协议（HARQ）紧紧结合。这主要表现在两个方面：第一，出了动态物理资源分配外，信 道测量信息也用于自适应编码和调制方式的选择，同时，系统最终的编码和调制方案，也可以 看成是资源调度的输出结果之一；第二，影响链路吞吐量和时延的队列动态性主要取决于HARQ 协议和传输块得大小。 公平性限 控制信道 制 格式限制 系统负载 M 时域分配 资 信道信息 C 源 S 分 选 频域分配 UE优先级 配 择 调制方式 QoS需求 图 2 ：调度器工作流程 eNode B 对无线资源的调度一般分为资源分配和MCS 选择两个部分完成。在资源分配时， eNode B 根据决定信息和限定条件（主要是性能期望）来对UE 进行资源分配。经过该步骤， 确定 UE 使用的时频资源。然后eNode B 更具UE 使用的资源位置以及其各自的信道状态，完 成MCS 选择，确定信息传输时使用的编码速率以及调制方式。 2.1 资源分配 无线资源分配的最终目的是根据决定信息（信道状态信息和业务测量）以及性能期望，获 1 取时频域上的资源分配情况 。常见的资源调度算法包括：轮询，Be