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在3GPP LTE的协议版本中,Release8是一个成熟和稳定的版本,因此LTE的各项产品都以该协议版本为基础开发。在产品实现过程中必然存在诸多的问题需要解决,本文基于FDD LTE基站系统实现中的MAC的开发,对其下行资源动态分配做了如下研究:
1.CCE分配的公平性。CCE资源用于下行控制信息的传输,即上下行的调度结果的传输,因此上下行调度对于该物理资源的分配必然存在竞争,在一次调度中,若一方过多的分配CCE的话,那么另一方能够分配的CCE资源就较少,即其能够传输的下行控制信息少,而在数据传输的过程中必需有下控制信息指示该数据传输的RB位置等信息,如果其没有足够的CCE资源分配的话,那其相应的RB资源就只能浪费。为了避免这种RB浪费,本文采取限制上下行调度中分配CCE的最大UE数目的方法来保证其公平性,同时提出一种结合上下行中参与调度的用户数量和其信道质量来动态计算该最大UE数目的算法。最后通过仿真验证了该方法是可行的。
2.记录CCE使用的变量的保护设计。在基站实现过程中,上下行调度采用2个任务处理,如果其并行,那么记录CCE使用情况的变量是会被2个任务同时读和写的,必须对其做保护,防止出错。本文结合调度启动场景的不同提供了2种解决方案:互斥体信号量和二值信号量的方法来保护该变量,同时分析了这2种方案对系统的优缺点。在本文的实现中采用了互斥体的信号量方案,同时增加时间统计量来统计获得和归还信号量消耗的时间,统计结果显示其对系统的影响很小,可以忽略,即该方案可行。
3.下行RB的3种资源分配类型的结合。LTE协议规定下行RB的分配有3种资源分配类型,这3种资源分配类型各有优劣且分配方式固定,而在不同的场景中,用户使用的资源分配类型是不同的,本文通过研究这3种资源分配类型的优点和缺点,提出一种RB分配过程中2步结合的方式来计算调度中每个用户分配的RB,即先在数量上分配,然后通过RB位置计算来决定分配给用户的RB编号,在位置计算的过程中按照资源分配类型2、0、1的顺序来计算分配给每个UE的RB,这样以来可以合理的利用各种资源分配类型的优点,避免其缺点,并且能够很好的结合3种资源分配类型。
最后通过单UE和多UE在固定MCS下的数据流量来说明本文实现的下行资源分配的正确性和效果,其均可以接近在该MCS下的空口理论峰值速率。