LTE调度机制
LTE上下行调度算法介绍
LTE上下行调度算法介绍LTE（Long Term Evolution）是一种第四代移动通信技术，该技术具有高速传输、低延迟和大容量等优势。
上下行调度算法是在LTE系统中用于调度无线资源的一种关键技术，旨在优化无线资源利用，提高系统容量和用户体验。
下面将详细介绍LTE上下行调度算法。
上行调度算法：上行调度算法主要用于调度用户终端（UE）向基站发送数据的时间和频率资源。
常见的上行调度算法包括最早截止时钟（Earliest Deadline First, EDF）、最大增益（Maximum Throughput, MT）、最小接入时延（Minimum Access Delay, MAD）和历史信道质量（CQI）反转调度算法等。
1.EDF算法：EDF算法是一种基于时钟的调度算法，根据UE发送数据的截止时钟，按照优先级进行调度。
截止时钟是指UE需要将数据传输到基站的最后期限，EDF算法将截止时钟最早的UE优先调度，以保证截止时钟最近的数据能够及时传输。
2.MT算法：MT算法旨在最大化系统总吞吐量，它根据每个UE的信道状态信息（CQI）和排队数据量，通过动态分配资源，使得系统中的每个用户达到最大的传输速率。
3.MAD算法：MAD算法是一种用于实时业务的上行调度算法，它通过评估UE的接入时延来进行调度。
MAD算法将接入时延最小的UE作为优先调度对象，并分配更多的资源给它，以提高实时业务的准时性和可靠性。
4.CQI反转调度算法：CQI反转调度算法是一种根据历史CQI信息来进行调度的算法。
它追踪每个UE的历史CQI序列，并根据CQI的变化趋势来预测未来的信道质量，以动态地调整资源分配，提高系统吞吐量和用户体验。
下行调度算法：下行调度算法主要用于调度基站向用户终端发送数据的时间和频率资源。
常见的下行调度算法包括最高信道质量（Best Channel Quality, BCQ）、最高效用（Maximum Utility, MU）、比例公平调度（Proportional Fair Scheduling, PFS）和资源块分配器（Resource Block Allocator, RBA）等。
LTE上下行调度过程
word格式-可编辑-感谢下载支持LTE系统数据传输过程包括两方面过程：上行调度过程和下行调度过程。
上行调度过程1、UE向ENB请求上行资源--Physical channel: PUCCH --Message: SR (schedule request) SR发送的周期以及在子帧中的位置由上层的配置决定。
UE需要告诉ENB自己要传输的数据量，同时SR中UE必须告诉ENB自己的identity (C-RNTI)。
根据上层的配置UE按照一定的周期在PUCCH的固定位置传输SR，而ENB对SR的发送者的识别是通过UE和ENB事先约定好的伪随机序列来实现的。
当UE有发送数据的需求是，就把相应得SR置1，没有资源请求时SR为空。
SR只负责告诉ENB是否有资源需求，而具体需要多少资源则由上层的信令交互告诉ENB。
在TS36.213中指定：Scheduling request (SR) using PUCCH format 1，不需要进行编码调制，用presence/absence携带信息。
2、上行信道质量测量--Physical signal: sounding reference signal --Physical channel: PUCCH ENB给UE分配上行资源之前首先必须要知道上行信道的质量，如果UE的上行信道质量较好且有传输数据的需求，ENB才会给UE分配资源。
Sounding reference signal应该对UE和ENB都是已知的，ENB根据从UE接收到的sounding reference signal 和自己已知的信号的对比就可以知道当前上行信道的质量了。
当然，如果信道质量的变换很快，再加上空间信号传输的延迟估计的误差，由sounding reference signal测量出的信道质量可能会变得不准确。
所以UE需要每过一段时间就发送sounding reference signal给ENB，以尽可能准确地得到当前信道的质量。
lte中的调度次数
在LTE系统中，调度次数是指基站用于分配无线资源给用户设备的次数。
这是一项由eNodeB在其MAC子层执行的核心功能，目的是确定哪些用户可以获取到何种资源，即决定每个用户所使用的时频资源、NCS、SISO/MIMO等。
调度的基本过程包括：eNodeB需要在每个调度周期内分配PDSCH以及PUSCH的资源，并通过特定的信道通知UE，这一过程称之为调度。
其中，需要进行调度的信道包括PDSCH 和PUSCH，而执行调度的信道则是PDCCH。
LTE采用的调度周期有动态调度（1ms）和半静态调度（20ms）两种。
动态调度也被称为快速调度机制，它能够提升资源的利用率。
此外，对于特殊子帧的调度，其数量也会对总的调度次数产生影响。
例如，在D频段1:3配比，特殊子帧配比10:2:2或者F频段1:3配比，特殊子帧支持9:3:2时，1s下行调度要加上2个特殊子帧调度次数=（6+2）*100=800次。
调度次数是一个重要的参数，因为它直接影响到系统的性能和用户感知。
调度次数过多会导致计算复杂度增加、时延增大，而调度次数过少则可能导致资源利用率降低、系统容量减小。
LTE通信系统中的无线资源调度算法研究
LTE通信系统中的无线资源调度算法研究无线资源调度在LTE通信系统中是非常重要的一个环节，它负责合理分配无线资源，以最大化网络的性能和用户的体验。
本文将探讨LTE通信系统中的无线资源调度算法的研究。
LTE（Long Term Evolution）是第四代移动通信技术的标准之一，它采用OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）和SC-FDMA（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）作为其上行和下行的多址技术。
在LTE系统中，无线资源调度的目标是实现高系统吞吐量、低延迟和公平的资源分配。
无线资源调度算法可以分为下行调度算法和上行调度算法。
下行调度算法负责分配基站到用户的无线资源，以提供高速数据传输和流畅的用户体验。
而上行调度算法则用于分配用户到基站的无线资源，以满足用户上传数据和请求的需求。
在LTE通信系统中，常见的无线资源调度算法有最大比例调度（MaximalRatio Scheduling）和最小平均传输时延（Minimum Average Transmission Delay）算法。
最大比例调度是一种最常用的调度算法，它通过选择信道增益最高的用户进行调度，以实现资源的最优利用。
而最小平均传输时延算法则通过选择传输时延最小的用户进行调度，以最小化用户之间的时延差异。
此外，还有一种比较流行的无线资源调度算法是Proportional Fair算法。
Proportional Fair算法在平衡吞吐量和用户公平性方面表现优秀。
它通过综合考虑用户的信道状态和传输时延，按照一定的公平性准则来选择进行调度的用户。
通过权衡用户之间的吞吐量和时延，Proportional Fair算法能够更好地满足用户的需求。
除了上述算法，还有一些其他的无线资源调度算法在LTE通信系统中得到广泛研究和应用。
LTE调度算法
一调度概述▊调度的基本概念▊调度的基本流程▊调度周期介绍动态调度即快速调度机制。
▊调度执行通过下行PDCCH的DCI信息来执行，每个调度周期，UE都要监听PDCCH以获取上下行调度信息。
二下行调度算法介绍▊下行调度器下行调度主要负责为UE分配物理下行共享信道PDSCH上的资源，并选择合适的MCS用于系统消息和用户数据的传输。
▊下行调度的输入1〕R10规定了8种UE能力级别，每个级别规定了每个TTI能够传输的最大bit 数及层数。
2〕CSI是基于瞬时的下行信道质量估计的。
3〕RI用来指示PDSCH的有效的数据层数。
用来告诉eNB，UE现在可以支持的CW数。
也就是说RI=1，1CW，RI>1，2 CW.4〕PMI用来指示码本集合的index。
由于LTE应用了多天线的MIMO技术。
在PDSCH物理层的基带处理中，有一个预编码技术。
它为ENB提供建议使用的预编码矩阵。
5〕CQI用来反映下行PDSCH的信道质量。
用0~15来表示PDSCH的信道质量。
0表示信号质量最差，15表示信道质量最好。
说明: 搜索UE在PUCCH/PUSCH上发送CQI给eNB。
eNB得到了这个CQI值，就质量当前PDSCH无线信道条件好不好。
这样就可以有根据的来调度PDSCH。
6〕下行发射功率是小区所有用户共享的。
▊下行调度的基本功能和输出▊下行每TTI调度流程优先级：半静态调度、控制面消息和IMS信令>重传数据>初传数据▊控制消息调度▊下行调度资源的获取▊HARQ重传调度▊下行初传调度▊下行初传调度流程▊调度用户选择算法MAX C/I 、RR、PF是基本特性，EPF是可选特性。
MAX C/I算法可以最大化系统吞吐量，但不能保证小区各用户之间的公平性。
RR算法能保证各用户之间的公平性，但不能最大化系统的吞吐量。
PF是MAX C/I和RR算法的折中，但无法保证用户的业务感受。
EPF是增强PF算法，包括业务调度优先级的计算和业务速率的保证。
LTE：上行调度请求
LTE：上行调度请求（Scheduling Request，SR）上行调度请求（Scheduling Request，SR）若是UE没有上行数据要传输，eNodeB并非需要为该UE分派上行资源，不然会造成资源的浪费。
因此，UE需要告知eNodeB自己是不是有上行数据需要传输，以便eNodeB决定是不是给UE分派上行资源。
为此LTE 提供了一个上行调度请求（Scheduling Request，SR）的机制。
UE通过SR告知eNodeB是不是需要上行资源以便用于UL-SCH传输，但并非会告知eNodeB有多少上行数据需要发送（这是通过BSR上报的）。
eNodeB收到SR后，给UE分派多少上行资源取决于eNodeB的实现，通常的做法是至少分派足够UE发送BSR的资源。
eNodeB不明白UE何时需要发送上行数据，即不明白UE何时会发送SR。
因此，eNodeB需要在已经分派的SR资源上检测是不是有SR上报。
在载波聚合中，不管配置了多少个上行载波单元（component carrier），都只需要1个SR就够了，毕竟SR的作用只是告知eNodeB，本UE有上行数据要发送了，你看着给点上行资源吧！由于PUCCH只在PCell上发送，而SR只在PUCCH上发送，也确实是说，SR只在PCell上发送。
本文并非介绍SR如何编码并在PUCCH上传输，这会在以后的PUCCH 专题中予以介绍。
需要明确的是，只有处于RRC_CONNECTED态且维持上行同步的UE才会发送SR；且SR只能用于请求新传数据（而不是重传数据）的UL-SCH 资源。
UE是因为没有上行PUSCH资源才发送SR的，因此UE只能在PUCCH 上发送SR。
eNodeB能够为每一个UE分派一个专用的SR资源用于发送SR。
该SR资源是周期性的，每n个子帧显现一次。
SR的周期是通过IE：SchedulingRequestConfig的sr-ConfigIndex字段配置的。
lte调度原理
lte调度原理LTE调度原理是指在LTE系统中，如何合理地分配和调度无线资源，以提高系统的性能和用户的体验。
LTE调度原理主要包括资源块分配和调度算法两部分内容。
资源块分配是指将系统中的无线资源按照一定的规则分配给不同的用户，使得每个用户都能获得足够的资源来传输数据。
在LTE系统中，无线资源以资源块（RB，Resource Block）为单位进行分配，每个资源块包含12个子载波和7个OFDM符号。
资源块的数量是固定的，根据系统带宽不同而不同，例如10MHz带宽的系统有100个资源块。
在资源块分配中，调度器需要考虑每个用户的需求和系统的负载情况，通过合理的算法来分配资源块。
调度算法是指根据不同的调度策略和用户的优先级，动态地决定每个用户在每个时隙中是否获得资源块的使用权。
调度算法的目标是使得系统中的资源得到最大的利用，同时保证用户的体验和服务质量。
常用的调度算法包括最高CQI（Channel Quality Indicator）调度、最低BLER（Block Error Rate）调度和最低SINR（Signal to Interference plus Noise Ratio）调度等。
最高CQI调度算法优先分配资源给信道质量最好的用户，以提高系统的整体吞吐量；最低BLER调度算法优先分配资源给处于较差信道环境下的用户，以提高系统的覆盖和可靠性；最低SINR调度算法优先分配资源给处于高干扰环境下的用户，以提高系统的抗干扰能力。
LTE调度原理的核心思想是通过资源块的分配和调度算法，合理地利用系统中的无线资源，提高系统的性能和用户的体验。
在资源块分配中，调度器需要根据每个用户的需求和系统的负载情况，动态地分配资源块。
在调度算法中，调度器需要根据不同的策略和用户的优先级，决定每个用户在每个时隙中是否获得资源块的使用权。
通过合理地分配和调度无线资源，LTE系统能够实现高速率、低时延和高可靠性的无线通信。
LTE调度原理是LTE系统中的重要内容，通过资源块的分配和调度算法，实现了无线资源的合理利用和用户体验的提升。
LTE上下行时域调度计算
LTE上下行时域调度计算
LTE（Long Term Evolution）是3GPP（Third Generatian Partnership Project）的一个全新标准，旨在提升下一代无线技术的效能，以满足现代数据领域应用的要求。
LTE的上下行时域调度计算是采用滑动窗口的形式，以实现LTE的实时无线访问。
以下将对上下行时域调度进行详细解析。
LTE的上下行时域调度通过滑动窗口实现，其中上行的滑动窗口为1个TTI（Transmission Time Interval），下行的滑动窗口为2个TTI。
每一个上行TTI，都包含一个上行控制块和一个上行传输块，控制块用于存储控制信息，传输块用于存储业务数据。
而下行TTI，则分为2个下行控制块和一个下行传输块，用于存储控制信息和业务数据，其中前2个控制块是由BS发送的，而最后一个控制块是由UE发送的。
在上下行时域调度的过程中，先从上行TTI中调度控制块，例如共享信道的控制块，这个控制块包含有关共享信道的控制信息，之后再从下行TTI中调度传输块，例如业务数据传输块，这个传输块包含有关业务数据的传输信息。
在调度过程中，系统会通过实时测量来调整上行和下行的调度。
当在上行TTI中发现有较大的空口率时，系统会根据UE的实际需求来调度上行传输块，以用于传输数据。
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LTE调度机制
1概述
LTE的无线资源调度功能位于eNodeB的MAC子层。
无线资源调度时eNodeB 的一项核心功能，目的是决定哪些用户可以得到何种资源，即决定每个用户使用的时频资源、NCS、SISO/MIMO等。
无线资源调度由eNodeB中的动态资源调度器实现。
动态资源调度器为下行共享信道（DL-SCH）和上行共享信道（UL-SCH）分配物理层资源。
DL-SCH和UL-SCH 分别使用不同的调度器进行调度操作。
对UL-SCH上的传输进行授权时，其授权时针对每个UE的，而没有针对每个UE的每个RB的资源授权（Only "per UE" grants are used to grant the right to transmit on the UL-SCH. There are no "per UE per RB" grants）。
动态资源调度器需要根据上下行信道的无线链路状态来进行资源分配，而无限链路状态是根据eNodeB和UE上报的测量结果进行判定的。
分配的无线资源包含物理资源块的数量、物理资源块的位置以及调制编码方案MCS。
2基本的调度操作
LTE可以实现时域、频域和码域资源的动态调度和分配。
动态调度带来的一个重要变化是LTE不再使用3G CDMA系统中“专用信道”来传送数据，而代之以“共享信道”，即不再为特定用户长时间地保留固定的资源，而是将用户的数据都分割成小块，然后依赖高效的调度机制将来自多个用户的“数据块”复用在一个共享的大的数据信道中。
因此，LTE的性能能否充分发挥，很大程度上取决于调度机制的效率。
一方面要根据无线信道的特性进行灵活地调度，另一方面又不能大幅度增加系统的信令开销。
频域资源调度是LTE系统资源调度的重要方法。
在频域资源调度中，eNodeB 上的调度器根据上下行信道的CQI（信道质量指示）、QoS参数和测量、eNodeB 缓存中等待调度的负载量、在队列中等待的重传任务、UE能力（Capability）、UE 睡眠周期和测量间隔/测量周期、系统参数（如系统带宽/干扰水平/干扰结构）等信息，动态地为UE选择适合的RB进行上下行传输，并通过下行控制信令指示给UE。
在上述信息中，CQI是资源调度最重要的考虑因素之一。
由于LTE系统中资源调度和链路自适应完全由eNodeB控制，因此上行信道CQI的测量值可以由eNodeB直接获取并使用，也不需要标准化；而下行信道的CQI值需要在UE侧获取，并由UE反馈给eNodeB。
2.1下行链路调度
在下行链路，eNodeB可以在每个TTI上用以某个UE的C-RNTI加扰的PDCCH 为这个UE分配资源。
当UE能够进行下行链路数据接收时，为了得到可能分配给该UE的下行资源，UE需要一直监视PDCCH。
下行链路调度的具体执行落实在下行共享信道的物理层过程。
下行资源的分配方案通过PDCCH信道发下去，通知某个UE在什么时频资源块、以什么样的调制编码方案、什么样的MIMO工作模式向该UE发送下行数据；随后，下行数据通过PDSCH信道发送给该UE，UE则根据PDCCH信道上的指示找到eNodeB发给自己的数据，如下图所示。
下行资源调度相关的信令是上行的信道质量信息（CQI）报告，和下行资源调度控制指令。
UE的CQI报告是下行资源调度的重要依据，但不是唯一的依据。
eNodeB还有其它考虑，比如UE能力（Capability）、业务QoS要求、公平性等。
CQI信息不仅仅用于下行资源调度，还用于干扰协调、功率控制、AMC等重要过程。
UE测量eNodeB的导频信号，得到不同频域的资源块的信噪比，然后以CQI报告的形式上报eNodeB。
CQI报告周期可以调整，如果周期过小，则信令开销太大；如果周期过大，则下行调度器就不能全面了解下行信道的质量信息。
下行调度控制指令指导UE对下行发送信号进行接收处理，包括三种指示（如下表）：
1）资源分配信息：包括UE标识、分配的时频资源块位置、占用资源的时长。
2）传输格式：包括多天线信息和调制方式。
3）HARQ信令：包括异步HARQ和同步HARQ。
异步HARQ信令包括HARQ 流程编号、IR（增量冗余）HARQ的冗余版本、新数据制式等；同步HARQ信令包括重传序列号。
2.2上行链路调度
在上行链路，eNodeB可以在每个TTI上用以某个UE的C-RNTI加扰的PDCCH 为UE分配资源（PRB和MCS）。
当UE能够进行下行链路接收时，为了得到可能分配给该UE的上行链路传输资源，UE需要一直监视PDCCH。
在上行方向，UE不能随时随意地发送自己的数据，必须服从eNodeB的安排。
上行资源的调度由eNodeB的MAC层的上行调度器决定，执行单位则是上
行共享信道的物理层过程。
由于无线资源调度由eNodeB完成，因此UE需要适时向eNodeB发送调度请求（SR），用于请求UL-SCH资源。
UE发送调度请求的规则是：如果在当前TTI 配置由PUCCH来发送调度请求，且没有可用的UL-SCH资源，则UE的MAC层将指示物理层在PUCCH上发送调度请求；如果UE在任何TTI都没有配置PUCCH来发送调度请求，则UE将发起随机接入过程；如果一个调度请求已经被触发，UE 将在每个TTI进行请求，直到获得UL-SCH资源。
UE还需要向eNodeB发送缓冲区状态报告（BSR），用于为eNodeB提供UE 上行链路缓冲区中数据量的信息。
触发BSR的事件包括以下几种：1）UE的传输缓冲区中有上行链路数据到达，并且数据所属的逻辑信道优先权比已经有数据存在的缓冲区所属的逻辑信道的优先权高，则触发“正常BSR”。
2）UE拥有上行链路资源分配且填充比特数≥BSR MAC控制单元的大小，同时没有其他BSR等待传输，则触发“填充BSR”。
3）服务小区发生变化，触发“正常BSR”。
4）周期性BSR定时器超时，触发“周期性BSR”。
eNodeB的上行调度器根据UE缓存状态报告BAR、上行调度请求SR、上行信道状况决定给UE调度什么样的无线资源，把调度结果通过PDCCH信道的上行调度准许（UL Grant）告知UE；UE根据eNodeB的指示，在PUSCH信道发送业务数据。
与上行无线资源调度有关的信令包括上行资源调度申请（以及缓存状态报告）、上行调度准许（UL Grant）。
上行调度准许（UL Grant）用于确定UE的上行发送信号格式（如下表），包括：
1）资源分配信息；
2）传输格式；
3资源调度的输入参数和输出结果
LTE动态资源调度的主要结果是：
1）下行子帧内资源分配（时域资源、频率资源、功率资源）；
2）上行子帧内资源分配（时域资源、频率资源、功率资源）；
3）子帧间负荷均衡（时域资源、功率资源）；
4）MIMO模式选择和切换（空域资源调度）；
5）调制编码方案（MCS）的选择；
6）HARQ数据重传选择；
下行子帧内资源分配是指eNodeB动态资源调度器对PDSCH资源的使用分配。
下行调度器根据缓存（Buffer）状态、业务承载的QoS等级（共9个）、信道测量报告等信息进行下行资源的分配。
由于eNodeB可以准确知道每个无线承载（Radio Bearer，RB）的缓存（Buffer）状态，下行调度器可以基于无线承载（Radio Bearer，RB）进行无线资源调度。
上行子帧内资源分配是指eNodeB的上行资源调度器对上行共享信道PUSCH 资源的使用分配。
每个UE可能同时进行多种业务，即一个用户同时存在多个无线承载的时候，由于缓冲区状态报告（BSR）的最小汇报单元是RBG（RB Group），eNodeB不可能准确知道一个UE的每个RB的具体信息，所以，上行资源调度时基于每个用户进行无线资源分配，即每次调度时，调度器给一个用户发一个调度命令，并不做业务上的区分，这一点和下行资源调度不同。
上行一个用户内多业务之间的资源分配可以按照默认的原则进行。
#《LTE轻松进阶》元泉电子工业出版社
子帧间负载均衡用在TDD工作模式下，是为了避免瞬时同频干扰而采取的一种时域干扰协调机制。
LTE协议规定了MIMO有七种工作模式，可以根据当前的信道条件、UE的速度变化选择MIMO的工作模式以及在MIMO工作模式之间切换。
MIMO的默认工作模式是发射分集，它是一种首先保证可靠性、鲁棒性的工作模式，在信号较差、UE速度较高的场景下使用，可以克服无线环境的复杂性，减少传送误差。
当无线信道的质量好起来以后，可以选用开环复用。
当UE的速度降下来以后，可选用低阶（RANK=1）闭环复用。
当UE速度不快且无线信道质量比较好时，可以选用高阶（RANK比较大）的闭环复用。
根据反馈的信道质量条件，调度器可以决定每一个调度周期内无线资源采取的调制编码方案（MCS）和混合自动重传（HARQ）方式。
调度算法有两个重要的设计参数：一个是吞吐量，另一个是公平性。
调度算法是数据业务系统的一个特色，目的是充分利用信道的时变特性，得到多用户分集增益，提供系统的吞吐量。
吞吐量用小区单位时间内传输的数据量来衡量。
公平性指小区所有用户是否都获得一定的服务机会，最公平的算法是所有用户享有相同的服务机会。
好的调度算法应该兼顾吞吐量和公平性。
根据算法的特点，调度算法可以分为：轮询（Round Robin, RR）算法、最大C/I算法（Max C/I）、比例公平算法（Proportional Fair，PF）等。