一种用于实时混合业务环境的可变参数分组调度方法

摘要

一种用于实时混合业务环境的可变参数分组调度方法，属于无线通信技术领域，涉及实时业务应用环境的分组调度方法。首先确定一种具有可变参数的调度优先级函数，并采用基于业务QoS的公平调度准则为具体的业务应用确定最佳的参数值，在此基础上计算所有分组队列的优先级，最后按照优先级的排序进行分组调度。本发明可以根据具体的系统业务应用需求，如承载的业务类型和不同业务队列之间的比例构成等，通过调整分组调度优先级函数的可变参数，构造出更佳公平的调度优先级函数，为系统内不同业务队列分配最优调度配额，以达到按照业务QoS要求合理分配系统资源，提高系统容量的目的。

主权项

1、一种用于实时混合业务环境的可变参数分组调度方法，由周期性的分组调度过程构成，其特征是，包括以下步骤：步骤1.计算调度优先级函数的可变参数值λ_j的最佳取值所述调度优先级函数为： $p(i,j)=\arg \underset{i,j}{\max }\{{\lambda }_j·{\alpha }_j·r_j^2·\frac{{\tilde{r}}_i\left(t\right)}{{\bar{r}}_{i,j}\left(t\right)}·\exp \left(\frac{w_{i,j}\left(t\right)-ϵ·T_j}{T_j}\right)\},$其中：p(i，j)为用户i的j类业务分组队列在调度时刻t得到的调度优先级；i和j分别表示用户和业务类型；λ_j为调度优先级函数的可变参数；系数α_j＝-log(δ_j)/T_j，其中，T_j和δ_j分别表示j类业务传输时延要求和丢包率要求；r_j表示j类业务的分组传输速率要求；表示调度时刻t用户i的信道传输速率；为用户i的j类业务队列在统计时间间隔T内所获得的平均分组传输速率；所述统计时间间隔T可取值为调度周期的整数倍；w_i,j(t)为调度时刻t用户i的j类业务队列列首分组的已等待时间；ε为用于减小调度延时的算法参数，取值区间为[0，1]；所述可变参数λ_j根据具体的系统业务应用由下述公平调度准则确定最佳取值：设系统能承载两类分组数据业务，即调度缓冲区内存在两种业务类型分组队列Q₁和Q₂；这两种队列分别存放第1类业务和第2类业务的分组数据；两类业务的分组传输速率要求分别为r₁和r₂，其分组传输时延要求为T₁和T₂，对丢包率的要求分别是δ₁和δ₂；根据随机过程理论，可以得到调度Q₂类分组队列的概率为：式(1)中，σ_j＝-ln(δ_j)/T_j；k＝k₁/k₂， $k_j={\alpha }_j·\frac{r_j^2}{{\bar{r}}_j}$，j∈{1，2}；λ＝λ₁/λ₂；若缓冲区内有M个Q₁和N个Q₂类队列，则这两类业务的单个队列获得的调度概率比为：考虑两种业务的QoS需求，一个理论上公平的调度算法应当使得将业务QoS参数代入式(3)，且令(2)＝(3)，则可以得到Q₂类业务队列应当获得的最佳调度概率；再根据式(1)，且令 ${\bar{r}}_j=r_j$，就可求出可变参数λ_j的最佳取值；步骤2.将步骤1.所确定的可变参数λ_j的最佳取值代入所述调度优先级函数，计算系统中所有待传分组队列的调度优先级，然后将分组队列按照优先级高低排序；步骤3.根据步骤2.所得的按照优先级高低排序的待传分组队列，依次调度分组并传输。