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摘 要 ：针对现有调度算法不能同时满足多用户的实时和非实时业务的性能需求及算法的计算量大等问题,提出了一种新的基于服务质量（QoS）的长期演进项目（LTE）下行调度算法.该算法在修正的最大加权时延优先（M LWDF）算法的基础上引入了平衡因子,并利用用户上报的信道质量指示（CQI）值直接替代瞬时速率.仿真结果表明,该算法在保证公平性的前提下,降低了计算复杂度,当小区用户数达到45时,业务的丢包率下降了6.71%,系统整体的吞吐量提高了12.91%.
关 键 词 ：长期演进项目；服务质量；信道质量指示；修正的最大加权时延优先；调度
0引言
为了满足未来十年对于移动通信的技术要求,同时适应新技术和移动通信理念的变革.3GPP提出了长期演进项目（LongTermEvolution,LTE）,采用扁平的全IP网络结构,其性能有了很大的提高.LTE媒体接入控制（MediumAccessControl,MAC）层的调度模块处于整个MAC层的核心地位,主要解决什么时刻为哪些用户的哪些业务分配哪些无线资源的问题.而调度算法就是按照一定的规则对待传的数据进行优先级排序,所以调度算法对整个系统的性能起到关键的作用.而现有的算法不能较好地满足业务时延和服务质量（QualityofService,QoS）要求.文献[1-3]中的三种经典的调度算法最大载干比算法（MaximumCarrier/Interference,MaxC/I）,轮询算法（RoundRobin,RR）和正比公平算法（ProportionalFair,PF）均未考虑分组的时延,不适合实时业务.文献[4]中提出的修正的最大加权时延优先（ModifiedLargestWeightedDelayFirst,M LWDF）算法适合高数据速率业务,考虑对头（HeadOfLine,HOL）分组延迟,提高了实时业务的性能,但不适合非实时业务.为了同时兼顾非实时业务和实时业务,本文提出了一种基于QoS的下行调度算法,结合M LWDF算法的优点,引入一个平衡因子,结合各业务不同的QoS要求和信道状况,对有限的无线资源进行调度.
1LTE下行调度和资源分配模型
单层网络传输中,在每个发送时间间隔（TranissionTimeInterval,TTI）内,演进型基站（evolvedNodeB,eNB）侧的调度器动态地控制哪些时间/频率资源分配给哪些用户.通过下行控制信令通知相应的用户分配了哪些资源和哪种传输格式.调度器可以从可行的方案中瞬间选择最好的调度策略,资源块的选择和多用户间调度的灵活性将会影响整个系统的性能.通常,调度器将依据QoS参数和测量、eNB侧缓存区中准备调度的有效负荷、用户侧的信道质量指示（ChannelQualityIndicator,CQI）报告等因素来决定特定的子帧下调度哪些用户[5].调度器应使分组能更高效地利用时频资源,它决定了整个无线分组业务系统的质量和效率,同时也对其他技术和算法决策有重大影响.图1为一个LTE下行调度的实例[6].