一种TD-HSUPA资源调度方法

摘要

本发明公开了一种TD-HSUPA资源调度方法，终端在资源调度的E-TFC选择过程中，根据各逻辑信道的优先级和数据量计算各逻辑信道的相对优先级及各逻辑信道的相对数据量；按照逻辑信道的优先级大小顺序将其相对优先级与相对数据量进行比较，当满足相对数据量≥相对优先级时，选择该逻辑信道，如所有逻辑信道均不满足相对数据量≥相对优先级，则选择优先级最高的逻辑信道。本发明通过在终端的E-TFC选择过程中均衡考虑逻辑信道的优选级和数据量，避免了由于某些业务逻辑信道优先级比较低而长时间得不到调度，最后导致了业务失败的情况，同时，有效的避免的低优先级逻辑信道的数据长期积累，大量占用终端缓存的情况，提高了终端的整体性能。

权利要求

1.一种TD-HSUPA资源调度方法，其特征在于，终端的增强传输信道格式组合E-TFC选择过程包括：

逻辑信道选择，终端按照逻辑信道的优先级大小顺序将其相对优先级与相对数据量进行比较，当满足相对数据量＞＝相对优先级时，选择该逻辑信道；

其中，逻辑信道的相对优先级是由终端根据各逻辑信道的优先级及所有逻辑信道优先级之和计算获得，逻辑信道的相对数据量是由终端根据各逻辑信道的数据量及所有逻辑信道的数据总量计算获得；

所述逻辑信道相对优先级的计算为，

$\mathrm{Priority}\_\mathrm{Threshold}\left[i\right]=\frac{\mathrm{Priority}\left[i\right]}{\underset{j=1}{\overset{\max \mathrm{Lch}\_\mathrm{Num}}{\Sigma }}\mathrm{Priority}\left[j\right]}$其中，Priority_Threshold为逻辑信道相对优先级，Priority逻辑信道优先级，i、j为逻辑信道编号，i＝1，2，...，maxLch_Num，j＝1，2，...，maxLch_Num，maxLch_Num为所有有数据的逻辑信道的总数；

所述逻辑信道相对数据量的计算为，

$\mathrm{Traffic}\_\mathrm{Threshold}\left[i\right]=\frac{\mathrm{Traffic}\left[i\right]}{\underset{j=1}{\overset{\max \mathrm{Lch}\_\mathrm{Num}}{\Sigma }}\mathrm{Traffic}\left[j\right]}$其中，Traffic_Threshold为逻辑信道相对数据量，Traffic逻辑信道数据量，i、j为逻辑信道编号，i＝1，2，...，maxLch_Num，j＝1，2，...，maxLch_Num，maxLch_Num为所有有数据的逻辑信道的总数。

2.根据权利要求1所述的TD-HSUPA资源调度方法，其特征在于，所述计算逻辑信道的相对优先级只计算有数据的逻辑信道。

3.根据权利要求1所述的TD-HSUPA资源调度方法，其特征在于，所述计算逻辑信道的相对数据量只计算有数据的逻辑信道。

4.根据权利要求1所述的TD-HSUPA资源调度方法，其特征在于，所述逻辑信道选择，终端按照逻辑信道的优先级大小顺序将其相对优先级与相对数据量进行比较时，对优先级相同的逻辑信道，仅选择其中数据量最大的一个逻辑信道进行比较。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的TD-HSUPA资源调度方法，其特征在于，所述逻辑信道选择，终端按照逻辑信道的优先级大小顺序将其相对优先级与相对数据量进行比较时，如所有逻辑信道均不满足相对数据量＞＝相对优先级，则选择优先级最高的逻辑信道。

6.根据权利要求5所述的TD-HSUPA资源调度方法，其特征在于，如所述优先级最高的逻辑信道多于一个，则选择所述优先级最高的逻辑信道中数据量最大的逻辑信道。

说明书

技术领域

本发明涉及到了第三代移动通信技术，特别涉及到了时分同步码分多址系统(简称TD-SCDMA)的高速上行分组接入(简称TD-HSUPA)中的资源调度的实现方法。

背景技术

在TD-HSUPA系统中，网络控制和管理小区中的所有的无线资源，网络将根据终端进行的不同业务，以及业务的不同优先级进行资源调度。根据3GPP标准的规定，对应逻辑信道优先级较高的业务，获得优先调度传输。
附图1中给出了一个完整的TD-HSUPA资源调度过程，从终端资源申请到网络资源指派过程，总计可以分成下面几个过程：
1、终端在需要发起上行数据传输的时候，但是此时终端没有获得网络资源传输许可，则终端首先发起增强随机上行(简称E-RUCCH)过程。在这个过程中，终端将上报调度信息(简称SI)，SI可以承载的信息如表1。
表1
    承载信息     内容     SNPL(5bits)     服务小区和邻近小区路损信息     UPH(5bits)     终端净空功率     TEBS(5bits)     全部调度E-DCH缓存状态     HLBS(4bits)     最高逻辑优先级信道的缓存状态     HLID(4bits)     最高优先级的逻辑信道ID标识     E-RNTI(16bits)     E-DCH无线网络临时标识
在表1中，以下信息标识明确告知终端需要进行上传数据的数据量以及优先级情况，全部调度增强专用传输信道(简称E-DCH)信道缓存状态(简称TEBS)，最高逻辑优先级信道的缓存状态(简称HLBS)以及最高优先级的逻辑信道标识(简称HLID)。
2、网络收到来自终端的SI信息之后，将根据终端的等级、业务的优先级以及终端缓存状况在E-DCH调度的绝对许可信道(简称E-AGCH)上进行资源指派。
E-AGCH物理信道主要用于承载网络指派终端的物理资源信息，E-AGCH物理信道可以携带的信息如表2。
表2
    携带信息   比特位数     备注     PRRI     5     功率资源相关信息     CRRI     5     码道资源相关信息     TRRI     5     时隙资源相关信息     RDI     3     资源持续因子     ECSN     3     E-AGCH的传输序号     EI     2     E-HICH指示     ENI     3     E-UCCH的个数
其中，功率资源相关信息(简称PRRI)、码道资源相关信息(简称CRRI)以及时隙资源相关信息(简称TRRI)三个参数确定了网络对终端授权可以使用的无线资源量，而资源持续因子(简称RDI)则表示了终端可以连续使用无线资源的时间以及方式。E-AGCH授权资源将用于增强上行物理信道(简称E-PUCH)传输，E-PUCH物理信道承载了终端TD-HSUPA用户平面的数据。从表2中可以看出，E-AGCH承载的信息上没有包括任何关于TD-HSUPA优先级的信息。
3、终端收到E-AGCH上的信息之后，根据网络通过E-AGCH所授权的无线资源，进行增强传输信道格式组合(简称E-TFC)的选择过程，终端首先根据逻辑信道优先级将优先级高的数据优先发送，优先级高的数据发送完毕之后，再发送相对较低优先级的逻辑信道数据。
4、终端根据E-TFC选择的结果，将选取的逻辑信道的数据组装成媒体接入控制层的上行增强协议数据单元(简称MAC-e PDU)格式，在E-PUCH物理信道上发送。并且在MAC-e PDU中不定期地上报SI信息。该SI信息主要用于网络进行下一次E-AGCH调度时候参考。
5、网络在E-AGCH指定的资源上接收E-PUCH信息，如果解读正确，则在E-DCH传输信道的混合自动重传请求(简称HARQ)确认指示信道(简称E-HICH)上反馈确认(简称ACK)信息给终端，否则反馈非确认信息(简称NACK)给终端。
6、终端将根据E-AGCH授权资源中的RDI信息，根据RDI代表使用无线资源方式，在不同的时刻、重复步骤3、4、5，在E-PUCH物理信道上发送多个MAC-e PDU直到使用完网络所指派的无限资源或发送完所有数据。
7、终端使用完毕E-AGCH物理信道上指派的所有E-PUCH物理资源之后，由于在E-PUCH中可以携带SI信息，此时网络将根据E-PUCH中携带的SI信息，再次使用E-AGCH调度终端。从而完成网络对终端的连续调度过程。
从上述流程可以看出，在整个TD-HSUPA资源调度传输过程中，终端上报的SI调度信息重点关注的是最高优先级的逻辑信道业务，并且网络在E-AGCH指派资源的时候无法告知终端指派的无线资源和逻辑信道之间的对应关系。也即是说，网络无法根据终端不同逻辑信道的业务量情况具体针对某一逻辑信道进行资源指派。根据3GPPTS25.321标准的描述，终端始终最先上传逻辑信道优先级最高的数据。在无线资源受限的场景中，将存在一种情况，即由于网络授权的资源始终不能满足终端上传所有逻辑信道数据时，低优先级的逻辑信道将出现长时间得不到调度的情况，造成应用层业务的异常释放，这种情况对于存在保证比特速率(简称GBR)的业务中，情况显得更加的严重，大大影响用户使用体验，同时由于低优先级逻辑信道长时间得不到调度，其数据将会在终端缓存中积累，大量占用终端缓存，对高优先级逻辑信道的数据处理也会造成影响。
针对这种情况，现有技术主要有两种解决方法：
第一种方法，终端同时进行多种业务的时候，由于某些业务指定的逻辑信道优先级比较低，在无线资源紧张的场景中，网络始终无法对较低优先级的逻辑信道进行调度而造成的应用层超时，引发业务释放。终端不作任何处理，直接在终端应用层进行业务自动释放。
第二种方法，终端收到来自网络E-AGCH物理信道上的无线资源指派的时候，终端在进行E-TFC选择中进行控制，即对于每个逻辑信道设置一个定时器进行监视，在一定的时间内，无论逻辑信道的优先级怎样，如果该逻辑信道上的数据上的没有被调度，则终端强制将该逻辑信道上的数据进行上传，从而解决某些优先级较低的逻辑信道始终得不到调度的场景。
在这两种解决方案中，虽然可以解决较低优先级逻辑信道长时间没有被调度的情况，但是都存在一定的问题。
对于第一种方法，简单的处理为通信链路超时，而触发应用层对业务的释放，直接影响到用户进行业务的体验。
对于第二种方法，终端很难确定一个合理的定时器长度，并且这种方法没有考虑各逻辑信道具体业务速率，因此，并不能很好的解决低优先级逻辑信道数据在终端缓存中积累，耗费终端缓存空间，造成终端缓存资源紧张的情况。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种TD-HSUPA资源调度方法，以解决现有技术中存在的低优先级逻辑信道长时间得不到调度造成应用层业务异常释放及低优先级逻辑信道数据在终端缓存中积累，耗费终端缓存空间，造成终端缓存资源紧张的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出一种TD-HSUPA资源调度方法：
1、终端发起E-RUCCH过程，上报SI信息给网络；
2、终端接收到来自网络在E-AGCH信道上指派的资源信息；
3、终端进行E-TFC选择过程：
逻辑信道选择，终端按照逻辑信道的优先级大小顺序将其相对优先级与相对数据量进行比较，当满足相对数据量＞＝相对优先级时，选择该逻辑信道；
4、终端根据所选择的逻辑信道的参数完成E-TFC选择过程；
5、E-TFC过程选择结果将选取的逻辑信道数据组装成MAC-e PDU，在E-PUCH物理信道上发送给网络；
6、网络通过E-HICH反馈确认或非确认信号给终端；
7、E-AGCH授权资源的RDI信息，在不同时刻，重复步骤3、4、5、6，在E-PUCH物理信道上发送多个MAC-e PDU直到使用完网络所指派的无限资源或发送完所有数据。
优选的，所述计算逻辑信道的相对优先级只计算有数据的逻辑信道。
优选的，所述计算逻辑信道的相对数据量只计算有数据的逻辑信道。
逻辑信道选择中，各逻辑信道的相对优先级的计算方法为：
$\mathrm{Priority}\_\mathrm{Threshold}\left[i\right]=\frac{\mathrm{Priority}\left[i\right]}{\underset{j=1}{\overset{\max \mathrm{Lch}\_\mathrm{Num}}{\Sigma }}\mathrm{Priority}\left[j\right]}$
其中，Priority_Threshold为逻辑信道相对优先级，Priority逻辑信道优先级，i、j为逻辑信道编号，i＝1，2，...，maxLch_Num，j＝1，2，...，maxLch_Num，maxLch_Num为所有有数据的逻辑信道的总数。
在步骤3中，各逻辑信道的相对数据量的计算方法为：
$\mathrm{Traffic}\_\mathrm{Threshold}\left[i\right]=\frac{\mathrm{Traffic}\left[i\right]}{\underset{j=1}{\overset{\max \mathrm{Lch}\_\mathrm{Num}}{\Sigma }}\mathrm{Traffic}\left[j\right]}$
其中，Traffic_Threshold为逻辑信道相对数据量，Traffic为逻辑信道数据量，i、j为逻辑信道编号，i＝1，2，...，maxLch Num，j＝1，2，...，maxLch_Num，maxLch_Num为所有有数据的逻辑信道的总数。
优选的，逻辑信道选择中，终端按照逻辑信道的优先级大小顺序将其相对优先级与相对数据量进行比较时，对优先级相同的逻辑信道，仅选择其中数据量最大的一个逻辑信道进行比较。
优选的，逻辑信道选择中，终端按照逻辑信道的优先级大小顺序将其相对优先级与相对数据量进行比较时，如所有逻辑信道均不满足相对数据量＞＝相对优先级，则选择优先级最高的逻辑信道。
进一步的，逻辑信道选择中，如所有的逻辑信道均不满足相对数据量＞＝相对优先级且优先级最高的逻辑信道多于一个，则选择优先级最高的逻辑信道中数据量最大的逻辑信道。
本发明提出的TD-HSUPA资源调度方法中，终端在进行E-TFC选择过程时，均衡考虑了各逻辑信道的优先级和数据量的大小，在无线资源紧张，网络不能完全满足终端所有逻辑信道上传数据需要的时候，在考虑到优先级高的逻辑信道数据优先发送原则的同时兼顾优先级较低逻辑信道数据被调度的机会。
采用本发明的TD-HSUPA资源调度方法最大限度地避免了多种业务并发场景中由于某些业务逻辑信道优先级比较低而长时间得不到调度，最后导致了业务失败的情形。从而改善了用户使用TD-HSUPA的体验。
同时，本发明的技术方案有效的避免了终端某些低优先级的逻辑信道由于长时间没有被调度，大量的数据缓存在无线链路控制层(简称RLC)导致其它高优先级逻辑信道可使用缓存量的减少的情况，提高了终端的总体性能。
此外，本发明的技术方案实现非常简便，无需增加或更改硬件电路，仅仅通过软件的简单修改即可实现。

附图说明

图1是TD-HSUPA资源调度过程示意图
图2是本发明TD-HSUPA资源调度过程流程图
图3是具体实施例1逻辑信道选择过程流程图
图4是具体实施例2逻辑信道选择过程流程图

具体实施方式

为清楚说明本发明的技术方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。
具体实施例1
下面是本发明的一个优选实施例，总体流程参见图2：
1)终端发起E-RUCCH过程，上报SI信息给网络；
2)终端接收到来自网络端在E-AGCH信道上的资源指派信息，从中解析出网络指派给终端的资源信息；
3)终端启动E-TFC选择过程，开始进行逻辑信道选择；
4)终端根据媒体接入控制层数据流(简称：MAC-d)对应逻辑信道统计出所有MAC-d流对应逻辑信道各自的数据量及所有逻辑信道的数据总量；然后根据公式：
$\mathrm{Traffic}\_\mathrm{Threshold}\left[i\right]=\frac{\mathrm{Traffic}\left[i\right]}{\underset{j=1}{\overset{\max \mathrm{Lch}\_\mathrm{Num}}{\Sigma }}\mathrm{Traffic}\left[j\right]}$
计算出各逻辑信道的相对数据量，其中，Traffic_Threshold为逻辑信道相对数据量，Traffic为逻辑信道数据量，i、j为逻辑信道编号，i＝1，2，...，maxLch_Num，j＝1，2，...，maxLch_Num，maxLch_Num为所有有数据的逻辑信道的总数；
终端根据各逻辑信道的优先级利用公式：
$\mathrm{Priority}\_\mathrm{Threshold}\left[i\right]=\frac{\mathrm{Priority}\left[i\right]}{\underset{j=1}{\overset{\max \mathrm{Lch}\_\mathrm{Num}}{\Sigma }}\mathrm{Priority}\left[j\right]}$
计算各逻辑信道相对优先级，其中，Priority_Threshold为逻辑信道相对优先级，Priority逻辑信道优先级，i、j为逻辑信道编号，i＝1，2，...，maxLch_Num，j＝1，2，...，maxLch_Num，maxLch_Num为所有有数据的逻辑信道的总数；
5)判断是否有数据需要发送，如果有数据需要发送则执行步骤6，否则执行步骤7；
6)按优先级大小顺序将各逻辑信道的相对数据量与相对优先级进行比较，选择满足条件的逻辑信道，本步骤具体流程参见附图3：
601)选定一个优先级最高的且有数据需发送的逻辑信道；
602)判断该逻辑信道是否满足公式：
Traffic_Threshold＞＝Priority_Threshold
如满足则执行步骤608，否则执行步骤603；
603)判断是否存在相同优先级且有数据需发送的其他逻辑信道，如存在则执行步骤604，否则执行步骤605；
604)选择一个相同优先级且有数据需发送的其他逻辑信道，执行步骤602；
605)判断是否还存在有数据需发送的优先级较低的逻辑信道，如果存在，执行步骤606，否则执行步骤607；
606)选择一个次优先级且有数据需发送的逻辑信道，执行步骤602；
607)选择一个有数据需发送的优先级最高的逻辑信道，完成逻辑信道选择，执行步骤8；
608)选择此逻辑信道，完成逻辑信道选择，执行步骤8；
7)对SI信息进行MAC-e PDU组装，执行步骤10；
8)根据所选择的逻辑信道的参数完成E-TFC选择过程；
9)对E-TFC选择过程选取的逻辑信道的数据进行MAC-e PDU组装；
10)在网络指派的资源上发送MAC-e PDU数据包；
11)判断是否存在剩余资源，如存在则执行步骤4，否则结束本次资源调度。
具体实施例2
下面是本发明的又一个优先实施例，总体流程参见图2：
步骤1～5与具体实施例1相同，参见具体实施例1对相应步骤的描述；
6)按优先级大小顺序将各逻辑信道的相对数据量与相对优先级进行比较，选择满足条件的逻辑信道，本步骤具体流程参见附图4：
611)选择优先级最高且在相同优先级逻辑信道中数据量最大的逻辑信道；
612)判断该逻辑信道是否满足公式：
Traffic_Threshold＞＝Priority_Threshold
如满足则执行步骤616，否则执行步骤613；
613)判断是否还存在有数据需发送的优先级较低的逻辑信道，如果存在执行步骤614，否则执行步骤615；
614)选择有数据需发送的次优先级的逻辑信道，此处如果该优先级的逻辑信道多于一个，则选择其中数据量最大的一个逻辑信道，执行步骤612；
615)选择优先级最高的逻辑信道，如优先级最高的逻辑信道多于一个，则选择其中数据量最大的逻辑信道，完成逻辑信道选择，执行步骤8；
616)选择此逻辑信道，完成逻辑信道选择，执行步骤8；
步骤7～11与具体实施例1相同，参见具体实施例1对相应步骤的描述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，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。