肖清華（華信咨詢設計研究院有限公司，浙江 杭州 310014）
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摘要：基于實時業(yè)務對時延敏感的差異化特征，提出了業(yè)務時延評估模型�；谟脩羯暾垬I(yè)務的流程，結合業(yè)務阻塞率和與業(yè)務抵達概率，提出了業(yè)務測量模型。結合時延評估與業(yè)務測量模型，提出了能夠綜合考慮時延與帶寬占用的LTE調度算法SMSA。對于時延大和信道條件不好的用戶，可以通過加權因子來提升其調度優(yōu)先級，而對于系統(tǒng)負荷增加、業(yè)務較少的用戶，則可以通過減少其因子權重來降低其調度優(yōu)先級。最后采用Matlab對SMSA算法進行了仿真驗證。結果表明，無論是系統(tǒng)吞吐量還是公平性在所列舉的算法中都有一定優(yōu)越性。
關鍵詞：LTE；資源塊；時延；帶寬；調度
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2019.05.010
引言
移動互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展使得LTE作為一種能夠保證多業(yè)務服務質量（QoS）及用戶公平性的無線寬帶通信技術，得到越來越廣泛應用。為提高系統(tǒng)資源利用率，LTE采取共享信道機制，需要根據(jù)快速變化的傳播環(huán)境、外界干擾以及系統(tǒng)負荷等因素，及時動態(tài)地在用戶之間分配物理資源。因此，調度機制在LTE系統(tǒng)中顯得至關重要。而調度的業(yè)務包括非實時業(yè)務和實時業(yè)務，非實時業(yè)務對調度的敏感性不高，如E-mail，后者如VoLTE、視頻業(yè)務等。實時業(yè)務在丟包率、系統(tǒng)吞吐量和業(yè)務時延上要求更高，也是用戶更關注的一類業(yè)務。因此，本文也以實時業(yè)務為目標，結合客戶感知和系統(tǒng)資源2個方面綜合地考慮其調度機制。
目前最常用的調度算法有最大速率算法、輪詢RR算法、比例公平PF算法和最短作業(yè)優(yōu)先SJF算法等，它們并沒有對業(yè)務進行區(qū)分，也沒有從客戶感知的角度對算法進行評估。吳大鵬等人提出了一種排隊延遲感知的LTE調度機制（QDA——Queuing DelayAware），但它只是簡單地顧及單業(yè)務，并沒有考慮并發(fā)的多業(yè)務，此外，對系統(tǒng)的影響，如資源負荷等未提及。與此類似，文獻也是對視頻業(yè)務在調度過程中的HOL（HeadofLine）延遲進行判定，并動態(tài)地調整隊列的優(yōu)先級。所不同的是，考慮了分組丟失的數(shù)量，但也只是短期內提升了調度的公平性。楊俊蓉等對Bell實驗室的M-LWDF可變最大加強時延優(yōu)先調度算法進行了改進，不僅考慮了用戶的信道條件，還增加了對時延和速率變化的反應敏感度，是LTE調度算法優(yōu)化的一個方向。類似的修正還有王鵬等人，通過優(yōu)先級的二次計算來提高資源塊的利用率，并引入補償因子來彌補由此產生的實時業(yè)務性能下降，代價是復雜度有所提高。實際上，除了考慮LTE調度實時業(yè)務的時延敏感外，更多地把多業(yè)務質量保障、系統(tǒng)資源占用率及對帶寬的影響納入進來是整個調度機制優(yōu)化的重點與方向。
為此，本文提出一個基于業(yè)務測量的LTE公平性調度算法（SMSA——Service Measurebased Scheduling Algorithm），能夠揚長避短，同時兼顧實時業(yè)務的排隊時延與接入帶寬。
