LTE上下行调度原理和过程

下行调度调度器主要决定(输出)：被调度的UEMCS分配的RB数、RB位置和TBS对应的MIMO传输模式下行调度用户的选择：下行调度支持四种调度算法：最大载干比算法（MaxC/I）、轮询算法（RR）、比例公平算法（PF）和增强型比例公平算法（EPF）。四种调度算法的差异主要体现在选择调度用户的优先级计算方面，其中：MaxC/IMaxC/I分配空口资源时只考虑信道质量因素，即每个调度时刻只调度当前信道质量最优的业务。此算法可以最大化系统吞吐量，但由于系统中用户不可能都处于相同信道质量的情况，因此不能保证小区各用户之间的公平性。当用户持续处于信道质量差的条件，将永远得不到调度，小区用户感受差。此调度算法不支持用户业务的QoS。RRRR(RoundRobin)调度算法分配空口资源时，只保证各用户之间调度机会的公平，和MaxC/I相比，此算法可以保证小区各用户的调度公平性，但是不能最大化系统的吞吐量。此调度算法不支持用户业务的QoS。PFPF(ProportionalFair)调度算法分配空口资源时，同时考虑业务的调度公平性和用户的信道质量及用户历史传输比特数，是MaxC/I、RR调度算法的折中，但没有考虑业务的QoS信息，无法保证用户的业务感受。EPFEPF(EnhancedProportionalFair)调度算法是在PF调度算法的基础上进一步考虑用户的业务感受，保证业务的QoS，同时，HUAWEI在EPF调度算法的基础上提供了6种容量因子的配置，可以提供EPF倾向容量优先或倾向资源公平优先的选择GBR业务的优先级：GBR业务的优先级计算和参数CellAlgoSwitch.DlSchSwitch的下行支持MBR速率控制开关DlMbrCtrlSwitch开关有关。当DlMbrCtrlSwitch关闭时GBR承载优先保证其GBR速率，并在此基础上最大化频谱效率。因此，考虑用户的信道质量和用户的时延，其调度优先级计算如下：当DlMbrCtrlSwitch打开时GBR承载的调度速率将介于MBR和GBR之间，这时候需要和Non-GBR承载一起进行资源协调分配。因此，优先级计算采用和Non-GBR相同的计算方式。Non-GBR业务的优先级：Non-GBR业务的优先级考虑用户的信道质量、用户历史传输速率、业务的QCI级别和服务流的权重等，并保证UE所有的Non-GBR业务不超过配置的UE-AMBR，其调度优先级计算如下：上行调度上行调度器每TTI调度的流程，就是按照优先级依次调度：上行调度的触发流程如下：1.当UE有数据要发送时，会在其所属的PUCCHSRI（SchedulingRequestIndicator）资源上发送SR（SchedulingRequest）给eNodeB。2.eNodeB收到SR，会响应SR并对该用户进行调度，这种用户称为SR用户。3.SR用户在eNodeB分配的资源上传送MACPDU，包括BSR（BufferStatusReport）等。4.如果eNodeB收到的BSR大于0，会继续调度该用户，使得UE进行数据传输。上行动态调度的初传包括调度用户选择、调度资源获取、调度用户MCS选择和调度用户RB数及位置选择等功能。1、调度用户选择上行调度和下行调度类似，也支持四种调度方式：MaxC/I，RR，PF，EPF。与下行调度不同的是，下行调度输入的信道质量信息为UE上报的CQI信息，上行调度输入的信道质量信息为系统测量的上行SINR。2、上行调度资源的获取PUSCH、PUCCH、PRACH共享上行带宽。PUSCH可通过参数配置占用PUCCH的资源。上行资源调度类型包括频选方式、非频选方式和干扰随机化方式。非频选调度采用顺序方式分配RB资源，所有小区的用户都是从频带高端开始顺序分配RB资源。干扰随机化调度下的每个小区选择不同的频域资源分配起始位置，可以在一定程度上避开不同小区的干扰。PCI为奇数的小区从频带低端开始分配资源。PCI为偶数的小区从频带高端开始分配资源。频选调度基于信道质量的频选调度通过利用UE频带上的信道质量差异，可以获得信道的频率选择性调度增益。每个用户根据所需RB数设定滑窗宽度在所有可选资源上选择预期增益最大的资源组合，即图中的候选块。频选调度虽然能够跟踪信道波动或者干扰波动而获得增益，但可能会产生频带碎片，导致RB利用不充分。同时，频选调度的实现复杂度偏高，处理开销较大。3、上行调度用户RB数的确定上行调度器根据UE上报的缓冲区状态、QoS保证的令牌桶（TokenBucket）状态、功率余量（PowerHeadroom）状态及单载波允许的RB个数等确定该UE在本TTI所需的RB资源。调度的RB位置，综合eNodeB测量的UESINR、系统资源利用率等进行选择。4、上行调度用户MCS的确定SINR（SignaltoInterferencePlusNoiseRatio）反映了UE业务的上行信道质量，LTE系统根据SINR选择上行调度的MCS，上行调度用户MCS的选择分为SINR调整、MCS初选和MCS调整三个部分。