CN104796994A - 无线通信系统的资源调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种无线通信系统的资源调度方法，基于无线资源的定时调度和基于业务数据的事件调度共同完成资源调度，其中包括（1）一种基于无线帧的周期调度方法；（2）一种基于无线资源起始时刻的定时调度方法；（3）一种基于业务数据的事件调度方法。该方法能够提高无线通信系统的系统容量，减小业务数据的传输延时。

Description

无线通信系统的资源调度方法

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统的资源调度方法，应用于无线通信领域。

背景技术

无线通信系统中，终端是指通过空口无线资源进行数据收发的设备，终端通过空口与其他设备进行通信。终端获得无线资源后，由调度器完成无线资源的分配和业务数据的调度发送。

随着无线通信系统的快速发展，人们对于高带宽、高速率、低延时等需求在不断提高。同时，随着无线频谱资源的耗尽，这对无线通信系统的资源调度方式提出了更高的要求。

现存的无线通信系统中，通常将空口的无线资源划分为时域上长度固定的无线帧，以无线帧作为无线资源的分配周期。在一个无线帧内，无线通信系统将无线帧的资源分配给终端来进行数据发送。

终端获得无线资源后，如何更加高效的利用无线资源来发送更多的业务数据成为资源调度的重要课题，同时不同业务类型对于传输时延的要求也各不相同，如何更好的保证业务的服务质量(Quality of Service，QoS)也是资源调度的重要问题。

现有技术中，基于无线资源进行一次性数据调度的方法，当业务数据足以占满无线资源时，不存在资源浪费等问题。但是当业务数据不足以占满整个无线资源时，就会出现无线资源空闲的情况，而且此时再有新的业务数据产生时，也没有再次调度的机会，导致无线资源的浪费，降低频谱利用率。而且，新的业务数据产生时，本可以在空闲的无线资源上发送，却因没有调度机会而不得不等到下一次无线资源分配才可以发送，增加业务数据的传输延时。

发明内容

本发明的目的是解决现有资源调度方法存在的无线通信系统容量低、业务数据传输延时大的问题，提供一种基于无线资源和业务数据两种策略协同完成资源调度的方法。使用本发明提供的方法可以较高效的完成业务数据的动态调度，可以提高无线通信系统容量，减小业务数据的传输延时。

按照本发明提供的技术方案，所述的无线通信系统的资源调度方法包括基于无线资源的定时调度和基于业务数据的事件调度，其中，基于无线资源的定时调度可以通过两种策略来实现，包括基于无线帧的周期调度和基于无线资源起始时刻的定时调度。

在所述基于无线帧的周期调度中，一个无线帧在时域上被划分成周期为P_TS的整数个子帧，每个子帧的调度时刻需要比子帧空口发送时刻提前l_DPC，其中l_DPC表示调度及数据处理消耗的时长；

当周期调度被触发时，根据数据处理耗时l_DPC和调度周期长度P_TS计算得到本次调度对应的调度检测窗；如果调度检测窗内存在可用的无线资源，则查看是否存在待发送的业务数据，如果存在则调度业务数据进行空口发送，否则结束本次调度处理；如果调度检测窗内没有可以使用的无线资源，则结束本次调度处理；所述调度检测窗内存在可用的无线资源是指，调度检测窗内存在可供调度对象节点使用的时频资源；

调度数据进行发送时，根据数据发送窗口长度l_DSW和数据长度l_Data，取两者最小值作为本次的数据发送长度l_Send；被调度发送的业务数据处理完成后，根据数据发送长度l_Send，更新可用无线资源信息，包括数据发送窗口长度l_DSW和数据发送窗口的起始时刻t_DSWStart。

在所述基于无线资源起始时刻的定时调度中，根据无线资源的数据发送窗口的起始时刻t_DSWStart和数据处理耗时l_DPC可以计算得到当前无线资源的最晚起始调度时刻t_LSS；根据计算结果设定一个时间不晚于最晚起始调度时刻t_LSS的定时调度，使得定时调度所发送的数据能够在无线资源对应的数据发送窗口的起始时刻到达空口进行发送。

所述基于无线资源的定时调度(包括基于无线帧的周期调度和基于无线资源起始时刻的定时调度)执行完成之后，如果调度检测窗中存在可用的无线资源，启动基于业务数据的事件调度机制；在所述基于业务数据的事件调度中，发生新的业务数据产生事件时，触发数据调度；具体如下：

1)如果调度起始发送时刻t_SSS晚于数据发送窗口的截止时刻t_DSWEnd，说明此时调度的数据无法在当前的无线资源上发送，结束本次调度处理；

2)根据事件调度的调度起始发送时刻t_SSS更新数据发送窗口的起始时刻t_DSWStart为t_SSS，因为在调度起始发送时刻t_SSS之前的数据发送窗口不能再被用于发送数据；

3)根据数据发送窗口的截止时刻t_DSWEnd和更新后的数据发送窗口起始时刻t_DSWStart计算得到本次事件调度的可用无线资源长度l_DSW；

4)调度数据发送时，根据计算得到的可用无线资源长度l_DSW和根据业务数据量计算得到的数据空口长度l_Data，取两者最小值作为本次的数据发送长度l_Send；

5)被调度发送的业务数据处理完成后，根据数据发送长度l_Send，更新可用无线资源信息，包括数据发送窗口长度和窗口的起始时刻；

6)如果调度检测窗内存在可用的无线资源，则重启业务数据事件调度；否则结束本次调度处理。

具体的，在所述基于无线资源起始时刻的定时调度中，设定一个时间不晚于最晚起始调度时刻t_LSS的定时调度，使用定时器的方式：

1)查看当前是否存在待发送的业务数据，如果存在则调度数据进行发送；否则结束本次调度处理；

2)调度数据发送时，根据数据发送窗口长度l_DSW和根据业务数据量计算得到的数据时间长度l_Data，取两者最小值作为本次的数据发送长度l_Send；

3)被调度发送的业务数据处理完成后，根据数据发送长度l_Send，更新可用无线资源信息，包括数据发送窗口长度l_DSW和数据发送窗口的起始时刻t_DSWStart。

上述在计算所述数据发送长度l_Send时都已经包括了包括保护间隔在内的必要的空口控制开销。

本发明的优点是：

1)定时调度和事件调度协同完成的资源调度方法，能够有效的提高系统容量和减小传输延时；

2)基于无线帧的周期调度方法不需要根据无线资源信息更改定时调度的时间，完全依赖于无线帧信息，实现简单；

3)基于无线信息起始时刻的定时调度方法根据无线资源信息调整定时调度的时间，每个无线资源信息只有一个定时调度，并且在没有发送资源时，不会有定时调度被触发，减小系统开销；

4)基于业务数据的事件调度方法在定时调度发送的数据无法占满其对应的无线资源时，能够提供一种基于新的业务数据产生事件来触发资源调度的机制，提高无线资源的利用率，同时也能减小数据的传输延时。

附图说明

图1是无线帧结构图。

图2是基于无线帧的周期调度和基于业务数据的事件调度的资源调度方法处理流程。

图3是基于无线帧的周期调度和基于业务数据的事件调度的资源调度方法示意图。

图4是基于无线资源起始时刻的定时调度和基于业务数据的事件调度的资源调度方法处理流程。

图5是基于无线资源起始时刻的定时调度和基于业务数据的事件调度的资源调度方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施案例对本发明的技术方案进行详细的解释和说明。

本发明提出了一种资源调度方法，利用该方法可以提高无线通信系统的系统容量和减小业务数据的传输延时。本发明所述的资源调度方法，包括基于无线资源信息和业务数据信息进行资源调度的方法，适用于无线通信系统。

空口无线资源在时域上被划分成长度固定的连续的时间周期，每个时间周期称为无线帧，作为资源分配的周期。所述的无线资源是指分配给终端的在无线帧范围内用于发送数据的资源。通过包括无线资源的起始时刻、无线资源的时间长度、起始频率和结束频率等内容进行描述。根据无线资源描述信息的起始时刻和时间长度可以计算得到无线资源的截止时刻。本发明采用时间作为定时标准，仅为对本发明进行解释和说明，也可以使用符号等其他单位，不对本发明构成限制。

终端用于发送数据的无线资源在时域上唯一的对应无线帧内的一个时间窗口，简称为数据发送窗口(Data Send Window，DSW)。

其中，数据需要经过处理以符合特定的格式才能从空口发送，因此定义数据从调度被触发的时刻开始到数据被从空口发送所需要消耗的最短处理时间称为数据处理耗时(Data Process Cost，DPC)。数据处理耗时由硬件性能以及处理逻辑等因素决定并且为常量。

本发明所述的资源调度方法，包括基于无线资源的定时调度和基于业务数据的事件调度。其中，基于无线资源的定时调度可以通过两种策略来实现，包括基于无线帧的周期调度和基于无线资源起始时刻的定时调度。

在所述基于无线帧的周期调度策略中，一个无线帧在时域上被划分成周期为P_TS的整数个子帧，每个子帧的调度时刻需要比子帧空口发送时刻提前l_DPC，其中l_DPC表示调度及数据处理消耗的时长。

当周期调度被触发时，可以根据数据处理耗时l_DPC和调度周期长度P_TS计算得到本次调度检测窗(Schedule Detect Window，SDW)。调度检测窗是指起始时刻为调度触发时刻加上数据处理耗时得到的时刻，截止时刻为下一个定时调度检测窗的起始时刻。

1)如果调度检测窗内存在可用的无线资源，则查看是否存在待发送的业务数据，如果存在则调度数据进行发送；否则结束本次调度处理；

2)调度检测窗内没有可以使用的无线资源，则结束本次调度处理；

3)调度数据进行发送时，根据数据发送窗口长度l_DSW和数据长度l_Data，取两者最小值作为本次的数据发送长度l_Send；

4)被调度发送的业务数据处理完成后，根据数据的发送长度l_Send，更新可用无线资源信息，包括数据发送窗口长度l_DSW和数据发送窗口的起始时刻t_DSWStart。

其中，调度检测窗内存在可用的无线资源是指，调度检测窗内存在可供调度对象节点使用的时频资源。

计算数据发送长度l_Send时已经包括了保护间隔等必要的空口控制开销；

在所述基于无线资源起始时刻的定时调度策略中，根据无线资源的数据发送窗口的起始时刻t_DSWStart和数据处理耗时l_DPC可以计算得到最晚起始调度时刻t_LSS(Latest Start Schedule Time，LSST)；根据计算结果设定一个时间不晚于最晚起始调度时刻t_LSS的定时调度。最晚起始调度时刻保证所调度的业务数据经过处理能够在数据发送窗口起始时刻t_DSWStart到达空口进行发送。

其中，设定一个时间不晚于最晚起始调度时刻的定时调度，是为了使定时调度所发送的数据能够在无线资源对应的数据发送窗口的起始时刻到达空口进行发送，不会导致因没有数据而产生的无线资源浪费，实现方式包括但不仅限于使用定时器的方式；

1)查看当前是否存在待发送的业务数据，如果存在则调度数据进行发送；否则结束本次调度处理；

2)调度数据发送时，根据数据发送窗口长度l_DSW和根据业务数据量计算得到的数据时间长度l_Data，取两者最小值作为本次的数据发送长度l_Send；

3)被调度发送的业务数据处理完成后，根据数据的发送长度l_Send，更新可用无线资源信息，包括数据发送窗口长度l_DSW和数据发送窗口的起始时刻t_DSWStart。

其中，计算数据发送长度l_Send时已经包括了保护间隔等必要的空口控制开销。

在所述基于业务数据的事件调度策略中，定时调度执行完成之后，如果调度检测窗内存在可用的无线资源，启动业务数据的事件调度机制；发生新的业务数据产生事件时，触发数据调度。

1)如果调度起始发送时刻t_SSS晚于数据发送窗口的截止时刻t_DSWEnd，说明此时调度的数据无法在当前的无线资源上发送，结束本次调度处理；

2)根据事件调度的调度起始发送时刻t_SSS更新数据发送窗口的起始时刻t_DSWStart为t_SSS，因为在调度起始发送时刻t_SSS之前的数据发送窗口不能再被用于发送数据；

3)根据数据发送窗口的截止时刻t_DSWEnd和更新后的数据发送窗口起始时刻t_DSWStart计算得到本次事件调度的可用无线资源长度l_DSW；

4)调度数据发送时，根据计算得到的可用无线资源长度l_DSW和根据业务数据量计算得到的数据空口长度l_Data，取两者最小值作为本次的数据发送长度l_Send；

5)被调度发送的业务数据处理完成后，根据数据的发送长度l_Send，更新可用无线资源信息，包括数据发送窗口长度和窗口的起始时刻；

6)如果调度检测窗内存在可用的无线资源，则重启业务数据事件调度；否则结束本次调度处理。

其中，数据发送长度l_Send计算时已经包括了保护间隔等必要的空口控制开销。

如图1所示，为无线通信系统作为无线资源分配周期的无线帧结构，图示无线帧结构中以时间单位作为帧的定时标准，仅为对本实施案例进行解释和说明，并不对本发明构成限制。

本发明提出的资源调度方法，由定时调度和事件调度两种方法协同完成资源调度，其中定时调度可以通过两种策略来实现，因此可以得到两种资源调度的方法，第一种是基于无线帧的周期调度和基于业务数据的事件调度的资源调度方法，第二种是基于无线资源起始时刻的定时调度和基于业务数据的事件调度的资源调度方法。

如图2所示为基于无线帧的周期调度和基于业务数据的事件调度的资源调度方法的处理流程，该流程由预设的周期调度触发；

1)在t_S时刻调度被触发，定时调度或者事件调度；

2)关闭事件调度；

3)判断调度检测窗内是否存在可用无线资源，如果调度检测窗内不存在可供调度对象节点使用的时频资源，说明不存在可用无线资源，等待下次调度被触发；否则，说明存在可用无线资源，继续本次调度处理；

4)判断本次调度是否错过了本次无线资源的发送机会，如果调度起始发送时刻t_SSS晚于数据发送窗口的截止时刻t_DSWEnd，即t_SSS≥t_DSWEnd，说明已经错过了本次发送机会，等待下次调度被触发；否则，继续本次调度处理；

5)判断本次调度触发之前是否存在因没有数据而浪费的无线资源，如果调度发送起始时刻t_SSS晚于数据发送窗口的起始时刻t_DSWStart，即t_DSWStart＜t_SSS，说明存在浪费的无线资源，则更新数据发送窗口的起始时刻t_DSWStart＝t_SSS和数据发送窗口长度l_DSW＝t_DSWEnd-t_DSWStart；否则，说明没有资源被浪费；继续本次调度处理；

6)根据本地业务数据缓存状态，可以判断出是否存在待发送的数据，如果存在，则计算出待发送数据的时间长度l_Data并继续本次调度处理；否则，可以判断出调度检测窗口中存在可用的无线资源，此时需要启动事件调度并等待下次调度被触发；

7)根据待发送数据长度l_Data和数据发送窗口长度l_DSW，可以计算得到实际可以发送的数据长度l_Send，如果数据长度l_Data＞l_DSW，表示剩余的无线资源不能承载全部待发送的数据，实际发送的数据长度为无线资源的长度，即l_Send＝l_DSW；否则，说明无线资源足够承载全部数据，实际发送的数据长度为待发送数据的长度，即l_Send＝l_Data；继续本次调度处理；

8)进行数据处理并更新数据发送窗口起始时刻t_DSWStart＝t_DSWStart+l_Send；

9)判断调度检测窗内是否存在可用无线资源，如果存在则为保证在下次定时调度被触发之前能够调度发送新的业务数据，需要启动事件调度并等待下次调度被触发；否则，等待下次调度被触发；

如图3所示为基于无线帧的周期调度和基于业务数据的事件调度的资源调度方法的一个具体示例，示例中空口无线资源被划分成固定长度的无线帧；图3所示为第N个无线帧，长度为l_WF，无线帧的起始时刻为t_WFStart，无线帧的截止时刻为t_WFEnd；图3所示终端在无线帧中分配的无线资源对应的数据发送窗口时间长度为l_DSW，起始时刻为t_DSWStart，截止时刻为t_DSWEnd；图3所示设定的周期调度周期P_TS＝l_WF/4，每个无线帧有四次周期调度；图3所示数据处理延时为l_DPC，从数据被调度开始到数据被从空口发送需要花费的处理时间。

周期调度触发时刻为t_TS(i)＝t_WFStart-l_DPD+i*P_TS，每个周期调度对应一个调度检测窗(t_SDWStart,t_SWDEnd)，例如t_TS0时刻触发的周期调度对应的调度检测窗(t_SDWStart,t_SDWEnd)等于(t_TS0+l_DPD，t_TS0+l_DPD+P_TS)，这样可以保证每个周期调度触发时刻所调度发送的数据可以完全装满整个无线帧。

下面将以图3为例，按照四种业务数据情况对本发明所提出的基于无线帧的周期调度和基于业务数据的事件调度的资源调度方法进行详细解释和说明。

1)如图所示，情况1中待发送的数据长度大于无线资源的长度，即无线资源不足以承载全部数据：

在t_TS0时刻，触发了第一次周期调度，关闭事件调度；判断出周期调度检测窗内不存在可用的无线资源，本次调度不作处理；

在t_TS1时刻，触发了第二次周期调度，关闭事件调度；判断出周期调度检测窗中存在可用的无线资源，即调度检测窗内存在可供调度对象节点使用的时频资源；判断出本次调度未错过本次发送机会，即t_SSS＜t_DSWEnd(调度起始发送时刻为定时调度检测窗的起始时刻，即t_SSS＝t_SDWStart)；判断出本次调度触发之前不存在浪费的无线资源，即t_SSS＜t_DSWStart；根据待发送数据长度l_Data和数据发送窗口长度l_DSW可以计算得到实际数据发送长度l_Send＝l_DSW；处理数据并更新发送窗口起始时刻t_DSWStart＝t_DSWStart+l_Send，即t_DSWStart＝t_DSWEnd；可以判断出调度检测窗内不存在可用的无线资源，等待下次调度被触发；

在t_TS2时刻，触发了第三次周期调度，关闭事件调度；判断出周期调度检测窗内不存在可用无线资源，本次调度不作处理；

在t_TS3时刻，触发了第四次周期调度，关闭事件调度；判断出周期调度检测窗内不存在可用无线资源，本次调度不作处理；

t_TS4时刻触发的是第N+1帧数据的调度。

2)如图所示，情况2中待发送的数据长度小于无线资源的长度，大于调度检测窗的长度：

在t_TS0时刻，触发了第一次周期调度，关闭事件调度；判断出周期调度检测窗内不存在可用的无线资源，本次调度不作处理；

在t_TS1时刻，触发了第二次周期调度，关闭事件调度；判断出周期调度检测窗中存在可用的无线资源，即调度检测窗内存在可供调度对象节点使用的时频资源；判断出本次调度未错过本次发送机会，即t_SSS＜t_DSWEnd(调度起始发送时刻为调度检测窗的起始时刻，即t_SSS＝t_SDWStart)；判断出本次调度触发之前不存在浪费的无线资源，即t_SSS＜t_DSWStart；根据待发送数据长度l_Data和数据发送窗口长度l_DSW可以计算得到实际数据发送长度l_Send＝l_Data；处理数据并更新发送窗口起始时刻t_DSWStart＝t_DSWStart+l_Send；可以判断出调度检测窗内不存在可用的无线资源，等待下次调度被触发；

在t_TS2时刻，触发了第三次周期调度，关闭事件调度；判断出调度检测窗内存在可用无线资源，即调度检测窗内存在可供调度对象节点使用的时频资源；判断出本次调度未错过本次发送机会，即t_SSS＜t_DSWEnd(调度起始发送时刻为调度检测窗的起始时刻，即t_SSS＝t_SDWStart)；判断出本次调度触发之前不存在浪费的无线资源，即t_SSS＜t_DSWStart；判断出没有待发送数据，启动事件调度并等待下次调度被触发；

在t_TS3时刻，触发了第四次周期调度，关闭事件调度；判断出调度检测窗内存在可用无线资源，即调度检测窗内存在可供调度对象节点使用的时频资源；判断出本次调度未错过本次发送机会，即t_SSS＜t_DSWEnd(调度起始发送时刻为调度检测窗的起始时刻，即t_SSS＝t_SDWStart)；判断出本次调度触发之前不存在浪费的无线资源，即t_SSS＜t_DSWStart；判断出没有待发送数据，启动事件调度并等待下次调度被触发；

t_TS4时刻触发的是第N+1帧数据的调度。

3)如图所示，情况3中的第一块数据长度小于调度检测窗的长度，第二块数据在第三次周期调度之前产生并触发了事件调度，第三块数据在第四次周期调度之后产生并触发了事件调度：

在t_TS0时刻，触发了第一次周期调度，关闭事件调度；判断出调度检测窗内不存在可用的无线资源，本次调度不作处理；

在t_TS1时刻，触发了第二次周期调度，关闭事件调度；判断出调度检测窗中存在可用的无线资源，即调度检测窗内存在可供调度对象节点使用的时频资源；判断出本次调度未错过本次发送机会，即t_SSS＜t_DSWEnd(调度起始发送时刻为调度检测窗的起始时刻，即t_SSS＝t_SDWStart)；判断出本次调度触发之前不存在浪费的无线资源，即t_SSS＜t_DSWStart；根据待发送数据长度l_Data和数据发送窗口长度l_DSW可以计算得到实际数据发送长度l_Send＝l_Data；处理数据并更新发送窗口起始时刻t_DSWStart＝t_DSWStart+l_Send；可以判断出调度检测窗内存在可用的无线资源，启动事件调度并等待下次调度被触发；

在t_ES1时刻，触发了事件调度，关闭事件调度；判断出调度检测窗内存在可用无线资源，即调度检测窗内存在可供调度对象节点使用的时频资源；判断出本次调度未错过本次发送机会，即t_SSS＜t_DSWEnd(调度起始发送时刻t_SSS＝t_ES1+l_DPC)；判断出本次调度触发之前不存在浪费的无线资源，即t_SSS＜t_DSWStart；根据待发送数据长度l_Data和数据发送窗口长度l_DSW可以计算得到实际数据发送长度l_Send＝l_Data；处理数据并更新发送窗口起始时刻t_DSWStart＝t_DSWStart+l_Send；可以判断出调度检测窗内存在可用的无线资源，启动事件调度并等待下次调度被触发；

在t_TS2时刻，触发了第三次周期调度，关闭事件调度；判断出调度检测窗内存在可用无线资源，即调度检测窗内存在可供调度对象节点使用的时频资源；判断出本次调度未错过本次发送机会，即t_SSS＜t_DSWEnd(调度起始发送时刻为调度检测窗的起始时刻，即t_SSS＝t_SDWStart)；判断出本次调度触发之前不存在浪费的无线资源，即t_SSS＜t_DSWStart；判断出没有待发送数据，启动事件调度并等待下次调度被触发；

在t_TS3时刻，触发了第四次周期调度，关闭事件调度；判断出调度检测窗内存在可用无线资源，即调度检测窗内存在可供调度对象节点使用的时频资源；判断出本次调度未错过本次发送机会，即t_SSS＜t_DSWEnd(调度起始发送时刻为调度检测窗起始时刻，即t_SSS＝t_SDWStart)；判断出本次调度触发之前不存在浪费的无线资源，即t_SSS＜t_DSWStart；判断出没有待发送数据，启动事件调度并等待下次调度被触发；

在t_ES2时刻，触发了事件调度，关闭事件调度；判断出调度检测窗内存在可用无线资源，即调度检测窗内存在可供调度对象节点使用的时频资源；判断出本次调度未错过本次发送机会，即t_SSS＜t_DSWEnd(调度起始发送时刻t_SSS＝t_ES2+l_DPC)；判断出本次调度触发之前存在浪费的无线资源，即t_SSS＞t_DSWStart，更新数据发送窗口起始时刻t_DSWStart＝t_SSS，更新数据发送窗口长度l_DSW＝t_DSWEnd-t_DSWStart；根据待发送数据长度l_Data和数据发送窗口长度l_DSW可以计算得到实际数据发送长度l_Send＝l_DSW；处理数据并更新发送窗口起始时刻t_DSWStart＝t_DSWStart+l_Send，即t_DSWStart＝t_DSWEnd；可以判断出调度检测窗内不存在可用的无线资源，结束本次调度处理；

t_TS4时刻触发的是第N+1帧数据的调度。

如图4所示为基于无线资源起始时刻的定时调度和基于业务数据的事件调度的资源调度方法的处理流程，该流程由预设的调度触发；

1)根据无线资源的数据发送窗口的起始时刻设定不晚于最晚起始调度时刻t_LSST的定时调度，其中最晚起始调度时刻t_LSS＝t_DSWStart-l_DPC，保证在无线资源起始时刻到来前经过处理的业务数据能够到达空口；

2)t_S时刻调度被触发，包括定时调度和事件调度；

3)关闭事件调度；

4)判断是否存在可用的无线资源，如果数据发送窗口没有用完，即l_DSW＞0，说明存在可用无线资源，继续本次调度处理；否则，说明不存在可用无线资源，退出发送处理；

5)判断本次调度是否错过了本次无线资源的发送机会，如果调度起始发送时刻晚于数据发送窗口的截止时刻，即t_SSS≥t_DSWEnd，说明已经错过了本次发送机会，退出发送处理；否则，继续本次调度处理；

6)判断本次调度触发之前是否存在因没有数据而浪费的无线资源，如果调度发送起始时刻晚于数据发送窗口的起始时刻，即t_DSWStart＜t_SSS，说明存在浪费的无线资源，则更新数据发送窗口的起始时刻t_DSWStart＝t_SSS和数据发送窗口长度l_DSW＝t_DSWEnd-t_DSWStart；否则，说明没有资源被浪费；继续本次调度处理；

7)根据本地业务数据缓存状态，可以判断出是否存在待发送的数据，如果存在，则计算出待发送数据的长度l_Data并继续本次调度处理；否则，可以判断出调度检测窗内存在可用的无线资源，此时需要启动事件调度并等待下次调度被触发；

8)根据待发送数据长度和数据发送窗口长度，可以计算得到实际可以发送的数据长度l_Send，如果数据长度l_Data＞l_DSW，表示剩余的无线资源不能承载全部待发送的数据，实际发送的数据长度为无线资源的长度，即l_Send＝l_DSW；否则，说明无线资源足够承载全部数据，实际发送的数据长度为待发送数据的长度，即l_Send＝l_Data；继续本次调度处理；

9)进行数据处理并更新数据发送窗口起始时刻t_DSWStart＝t_DSWStart+l_Send；

10)判断调度检测窗内是否存在可用无线资源，如果存在则为保证在超过数据发送窗口截止时刻之间能够调度发送新的业务数据，需要启动事件调度并等待下次调度被触发；否则，退出发送处理。

图5所示为基于无线资源起始时刻的定时调度和基于业务数据的事件调度的资源调度方法的一个具体示例，示例中空口无线资源被划分成固定长度的无线帧；其中，图5所示为第N个无线帧，长度为l_WF，无线帧的起始时刻为t_WFStart，无线帧的截止时刻为t_WFEnd；图5所示终端在无线帧中分配的无线资源对应的数据发送窗口长度为l_DSW，起始时刻为t_DSWStart，截止时刻为t_DSWEnd；图5所示数据处理延时为l_DPC，从数据被调度开始到数据被从空口发送需要花费的处理时间。

定时调度触发时刻为t_TS，为保证定时调度处理的数据能够在数据发送窗口的起始时刻之前达到空口，需要保证定时调度时刻不晚于最晚起始调度时刻，即t_TS≤t_LSS；其中最晚起始调度时刻根据数据发送窗口起始时间和数据处理耗时计算得到，即t_LSS＝t_DSWStart-l_DPC。

下面将以图5为例，按照四种业务数据情况对本发明所提出的基于无线资源起始时刻的定时调度和基于业务数据的事件调度的资源调度方法进行详细解释和说明。

1)如图所示，情况1中待发送的数据长度大于无线资源的长度，即无线资源不足以承载全部数据：

在t_TS时刻，触发了定时调度，关闭事件调度；判断出存在可用的无线资源，即t_DSW＞0；判断出本次调度未错过本次发送机会，即t_SSS＜t_DSWEnd；判断出本次调度触发之前不存在因无数据可发而浪费的资源，即t_SSS＜t_DSWStart；根据待发送数据长度和数据发送窗口长度计算得到本次调度实际可以发送的数据长度l_Send＝l_DSW；处理数据并更新发送窗口起始时刻t_DSWStart＝t_DSWStart+l_Send，即t_DSWStart＝t_DSWEnd，l_DSW＝0；判断出不存在可用的无线资源，直接退出本次发送处理。

2)如图所示，情况2中待发送的数据长度小于无线资源的长度，大于调度检测窗的长度：

在t_TS时刻，定时调度被触发，关闭事件调度；判断出存在可用的无线资源，即t_DSW＞0；判断出本次调度未错过本次发送机会，即t_SSS＜t_DSWEnd；判断出本次调度触发之前不存在因无数据可发而浪费的资源，即t_SSS＜t_DSWStart；根据待发送数据长度和数据发送窗口长度计算得到本次调度实际可以发送的数据长度l_Send＝l_Data；处理数据并更新发送窗口起始时刻t_DSWStart＝t_DSWStart+l_Send；判断出存在可用的无线资源，启动事件调度并等待下次调度被触发。

3)如图所示，情况3中的第一块数据长度小于调度检测窗的长度，第二块数据在第三次定时调度之前产生并触发了事件调度，第三块数据在第四次定时调度之后产生并触发了事件调度：

在t_TS时刻，定时调度被触发，关闭事件调度；判断出存在可用的无线资源，即t_DSW＞0；判断出本次调度未错过本次发送机会，即t_SSS＜t_DSWEnd；判断出本次调度触发之前不存在因无数据可发而浪费的资源，即t_SSS＜t_DSWStart；根据待发送数据长度和数据发送窗口长度计算得到本次调度实际可以发送的数据长度l_Send＝l_Data；处理数据并更新发送窗口起始时刻t_DSWStart＝t_DSWStart+l_Send；判断出存在可用的无线资源，启动事件调度并等待下次调度被触发。

在t_ES1时刻，事件调度被触发，关闭事件调度；判断出存在可用的无线资源，即t_DSW＞0；判断出本次调度未错过本次发送机会，即t_SSS＜t_DSWEnd；判断出本次调度触发之前存在因无数据发送而浪费的无线资源，即t_SSS＞t_DSWStart，更新数据发送窗口t_DSWStart＝t_SSS，l_DSW＝t_DSWEnd-t_DSWStart；根据待发送数据长度和数据发送窗口长度计算得到本次调度实际可以发送的数据长度l_Send＝l_Data；处理数据并更新发送窗口起始时刻t_DSWStart＝t_DSWStart+l_Send；判断出存在可用的无线资源，启动事件调度并等待下次调度被触发。

在t_ES2时刻，事件调度被触发，关闭事件调度；判断出存在可用的无线资源，即t_DSW＞0；判断出本次调度未错过本次发送机会，即t_SSS＜t_DSWEnd；判断出本次调度触发之前存在因无数据发送而浪费的无线资源，即t_SSS＞t_DSWStart，更新数据发送窗口t_DSWStart＝t_SSS，l_DSW＝t_DSWEnd-t_DSWStart；根据待发送数据长度和数据发送窗口长度计算得到本次调度实际可以发送的数据长度l_Send＝l_Data；处理数据并更新发送窗口起始时刻t_DSWStart＝t_DSWStart+l_Send；判断出存在可用的无线资源，启动事件调度并等待下次调度被触发。

综上可以看到，本发明提出了一种基于无线资源的定时调度和基于业务数据的事件调度共同完成资源调度的方法，其中包括(1)一种基于无线帧的周期调度方法，无线通信系统将无线资源划分成固定长度的无线帧，基于无线帧设定固定长度的周期调度；(2)一种基于无线资源起始时刻的定时调度方法，基于终端获得的无线资源的起始时刻设定一个定时调度；(3)一种基于业务数据的事件调度方法，基于新的业务数据产生事件触发调度。该方法能够提高无线资源的频率效率，减小业务数据的传输延时。

Claims (6)

1.无线通信系统的资源调度方法，其特征是：包括基于无线资源的定时调度和基于业务数据的事件调度，其中，基于无线资源的定时调度可以通过两种策略来实现，包括基于无线帧的周期调度和基于无线资源起始时刻的定时调度。

2.如权利要求1所述的无线通信系统的资源调度方法，其特征是，在所述基于无线帧的周期调度中，一个无线帧在时域上被划分成周期为P_TS的整数个子帧，每个子帧的调度时刻需要比子帧空口发送时刻提前l_DPC，其中l_DPC表示调度及数据处理消耗的时长；

当周期调度被触发时，根据数据处理耗时l_DPC和调度周期长度P_TS计算得到本次调度对应的调度检测窗；如果调度检测窗内存在可用的无线资源，则查看是否存在待发送的业务数据，如果存在则调度业务数据进行空口发送，否则结束本次调度处理；如果调度检测窗内没有可以使用的无线资源，则结束本次调度处理；所述调度检测窗内存在可用的无线资源是指，调度检测窗内存在可供调度对象节点使用的时频资源；

调度数据进行发送时，根据数据发送窗口长度l_DSW和数据长度l_Data，取两者最小值作为本次的数据发送长度l_Send；被调度发送的业务数据处理完成后，根据数据发送长度l_Send，更新可用无线资源信息，包括数据发送窗口长度l_DSW和数据发送窗口的起始时刻t_DSWStart。

3.如权利要求1所述的无线通信系统的资源调度方法，其特征是，在所述基于无线资源起始时刻的定时调度中，根据无线资源的数据发送窗口的起始时刻t_DSWStart和数据处理耗时l_DPC可以计算得到当前无线资源的最晚起始调度时刻t_LSS；根据计算结果设定一个时间不晚于最晚起始调度时刻t_LSS的定时调度，使得定时调度所发送的数据能够在无线资源对应的数据发送窗口的起始时刻到达空口进行发送。

4.如权利要求1所述的无线通信系统的资源调度方法，其特征是，所述基于无线资源的定时调度执行完成之后，如果调度检测窗中存在可用的无线资源，启动基于业务数据的事件调度机制；在所述基于业务数据的事件调度中，发生新的业务数据产生事件时，触发数据调度；具体如下：

1)如果调度起始发送时刻t_SSS晚于数据发送窗口的截止时刻t_DSWEnd，说明此时调度的数据无法在当前的无线资源上发送，结束本次调度处理；

2)根据事件调度的调度起始发送时刻t_SSS更新数据发送窗口的起始时刻t_DSWStart为t_SSS，因为在调度起始发送时刻t_SSS之前的数据发送窗口不能再被用于发送数据；

3)根据数据发送窗口的截止时刻t_DSWEnd和更新后的数据发送窗口起始时刻t_DSWStart计算得到本次事件调度的可用无线资源长度l_DSW；

4)调度数据发送时，根据计算得到的可用无线资源长度l_DSW和根据业务数据量计算得到的数据空口长度l_Data，取两者最小值作为本次的数据发送长度l_Send；

5)被调度发送的业务数据处理完成后，根据数据发送长度l_Send，更新可用无线资源信息，包括数据发送窗口长度和窗口的起始时刻；

6)如果调度检测窗内存在可用的无线资源，则重启业务数据事件调度；否则结束本次调度处理。

5.如权利要求3所述的无线通信系统的资源调度方法，其特征是，在所述基于无线资源起始时刻的定时调度中，设定一个时间不晚于最晚起始调度时刻t_LSS的定时调度，使用定时器的方式：

1)查看当前是否存在待发送的业务数据，如果存在则调度数据进行发送；否则结束本次调度处理；

2)调度数据发送时，根据数据发送窗口长度l_DSW和根据业务数据量计算得到的数据时间长度l_Data，取两者最小值作为本次的数据发送长度l_Send；

3)被调度发送的业务数据处理完成后，根据数据发送长度l_Send，更新可用无线资源信息，包括数据发送窗口长度l_DSW和数据发送窗口的起始时刻t_DSWStart。

6.如权利要求2，4，5所述的无线通信系统的资源调度方法，其特征是，在计算所述数据发送长度l_Send时已经包括了包括保护间隔在内的必要的空口控制开销。