【摘 要】長期演進(jìn)(LTE)是現(xiàn)如今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新產(chǎn)物，是高速率電話和數(shù)據(jù)終端的4G無線通信標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)DD-LTE和TD-LTE兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因其引進(jìn)了OFDM和多天線MIMO等多種高新傳輸技術(shù)，支持多種寬帶的分配和共享，而且頻譜的促使其在傳輸速度和速率上都有顯著的提高，頻譜分布更加合理，分配更加靈活，系統(tǒng)帶寬得到擴(kuò)展和延伸，調(diào)度靈活性明顯增強(qiáng)，其承載的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)也就越來越復(fù)雜和繁多。因此，對(duì)資源進(jìn)行調(diào)度是十分必要的。

【關(guān)鍵詞】LTE 動(dòng)態(tài)資源調(diào)度 研究

LTE是3G向4G進(jìn)發(fā)的標(biāo)志和代表，是展現(xiàn)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的最新技術(shù)，其可以提高通信和頻譜的速率，降低無線網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延，增加了小區(qū)邊界比特速率，是高新技術(shù)深入生活，改善生活的最佳表現(xiàn)。因此研究LTE的基本結(jié)構(gòu)和理論知識(shí)，明確其重要性是至關(guān)重要的。

一、LTE系統(tǒng)簡介

為了實(shí)現(xiàn)通信能力的提高和降低成本支出，3GPP在2005年正式啟動(dòng)了長期演進(jìn)（LTE）的計(jì)劃和戰(zhàn)略，LTE又稱為3.9G，是3G技術(shù)的進(jìn)一步擴(kuò)展和發(fā)揚(yáng)，是實(shí)現(xiàn)4G的必經(jīng)渠道，LTE是對(duì)包括核心網(wǎng)在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全方位，全范圍的改進(jìn)和變革，其沒有設(shè)置CS域，語音業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)是通過VOIP達(dá)成的，LTE主要由無線接口和無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)兩個(gè)有機(jī)部分組成，在無線接口方面，其優(yōu)化了物理層的幀結(jié)構(gòu)，提高了接口的傳輸速度，并對(duì)無線資源控制層進(jìn)行了簡化和變動(dòng)；在無線網(wǎng)絡(luò)方面，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加扁平化，減少了系統(tǒng)時(shí)延，降低了建設(shè)網(wǎng)路和維修檢測的成本，提高了傳輸數(shù)據(jù)的速率。LTE系統(tǒng)可分為頻分雙工（FDD）和時(shí)分雙工(TDD)，是數(shù)據(jù)速率高、分組傳送快、延遲降低、廣域覆蓋的移動(dòng)通信系統(tǒng)，其主要的系統(tǒng)特點(diǎn)有以下方面：

（一）頻譜帶寬配置靈活，支持多種形式的可變帶寬，既支持成對(duì)頻譜，有支持非成對(duì)頻譜。

（二）提高小區(qū)邊緣用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率，改善小區(qū)居民的受服務(wù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)整個(gè)小區(qū)全方位的高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

（三）CS域的徹底隔絕，語言業(yè)務(wù)全部通過VOIP實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。

（四）系統(tǒng)時(shí)延得到充分降低。

（五）建設(shè)網(wǎng)絡(luò)成本較低，實(shí)現(xiàn)向TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的平緩過渡。

二、LTE系統(tǒng)的技術(shù)特征

LTE系統(tǒng)在物理層首先做出了改變和革新，支持各種形式的可變帶寬，可以靈活的配置系統(tǒng)帶寬，提高容量和內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理層的有機(jī)優(yōu)化和發(fā)展[1]。在無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，采取了扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，簡化了網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)功能的協(xié)調(diào)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

三、媒體接入控制層（MAC）

媒體接入控制層（MAC）處于物理層和無線鏈路控制的中間，是兩者的橋梁和紐帶，MAC的核心作用和功能就是調(diào)度。調(diào)度的含義是不同用戶或是同一用戶在不同的邏輯信道之間劃分資源的方式和手段。

（一）動(dòng)態(tài)調(diào)度。eNodeB在控制信道上發(fā)布調(diào)度命令和指示，用戶就會(huì)檢測到相應(yīng)的信道。信息中含有和包含自身存留的指令，就會(huì)按照指令從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有序管理和運(yùn)行。

（二）半持續(xù)調(diào)度。 因?yàn)橛行I(yè)務(wù)周期性很強(qiáng)，時(shí)間固定不變，如果還是采取傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)度，那么每個(gè)細(xì)節(jié)的部分都要控制信息，這就加大了控制的花費(fèi)，增加了控制的壓力。LTE為了適應(yīng)業(yè)務(wù)的不斷變化和激增，在動(dòng)態(tài)調(diào)度的基礎(chǔ)上又設(shè)計(jì)出半持續(xù)調(diào)度。

（三）HARQ

媒體接入控制層會(huì)對(duì)物理層HARQ功能進(jìn)行控制和監(jiān)管，對(duì)其的建模主要分為兩種：HARQ實(shí)體和HARQ過程。在上行和下行的方向上都會(huì)有HARQ實(shí)體，每個(gè)實(shí)體的內(nèi)部都包含著HARQ過程。HARQ實(shí)體只有接到指令，才能激發(fā)內(nèi)部的HARQ過程，從而實(shí)現(xiàn)HARQ操作。

四、資源調(diào)度器

（一）資源調(diào)度器是媒體接入控制層（MAC）的核心機(jī)體，調(diào)度器決定著系統(tǒng)的整體性能和質(zhì)量，調(diào)度器的作用在于決定在何時(shí)讓用戶得到何種調(diào)度，其主要分為上行調(diào)度器和下行調(diào)度器。資源調(diào)度器要在吞吐量，公平性等因素方面實(shí)現(xiàn)平衡和穩(wěn)定，以促進(jìn)LTE系統(tǒng)的協(xié)調(diào)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。下圖為資源調(diào)度器的具體工作流程。

資源調(diào)度器實(shí)現(xiàn)調(diào)度的首要前提是了解用戶的信道狀態(tài)，根據(jù)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)度前的準(zhǔn)備。下行信道質(zhì)量主要是通過UE頻導(dǎo)生成報(bào)告，并報(bào)告給基站，下行調(diào)度需要依據(jù)很多因素通知用戶，用戶在被告知后，陸續(xù)獲得配置信息和解調(diào)數(shù)據(jù)。

（二）資源映射方式。由虛擬資源映射到物理資源有兩種方式，集中式和分散式：1．集中式。調(diào)度器通過檢驗(yàn)和鑒別信道信息的質(zhì)量來有選擇的給用戶分配資源，兩種資源塊相互對(duì)應(yīng)，相輔相成，提高了用戶的信息傳送速度，簡單易操作，易實(shí)現(xiàn)，但是如果信息量較大或是業(yè)務(wù)過多的話，就會(huì)導(dǎo)致性能的降低；2．分散式。分散式主要是通過映射函數(shù)將虛擬資源塊映射到物理資源塊上，其可以實(shí)現(xiàn)性能的良好保證，但是過程復(fù)雜，費(fèi)用較多。

LTE系統(tǒng)是邁向4G生活的重要推動(dòng)力，是實(shí)現(xiàn)科技改變生活的最佳表現(xiàn)，在LTE系統(tǒng)的系統(tǒng)中，資源的調(diào)度對(duì)于整個(gè)LTE系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)作，高效運(yùn)行有著舉足輕重的作用，因此，了解LTE系統(tǒng)的內(nèi)涵和趨勢(shì)，明晰LTE系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，對(duì)調(diào)度部件的研究對(duì)于促進(jìn)LTE系統(tǒng)的發(fā)展至關(guān)重要。，

參考文獻(xiàn)：

[1]李鴻儒. LTE移動(dòng)通信系統(tǒng)動(dòng)態(tài)資源調(diào)度的研究[D].北京交通大學(xué)，2013（3）：35-45.

[2]田亞平.TD- LTE系統(tǒng)資源分配方法[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2013（5）：54-60.

[3]程永明；李壽鵬；張國棟. LTE系統(tǒng)動(dòng)態(tài)資源調(diào)度技術(shù)研究[D].數(shù)據(jù)通信，2013（2）：78-82.