一、概述

2005年春季，3GPP就啟動了長期演進(jìn)LTE（Long Term Evolution）的標(biāo)準(zhǔn)化工作。經(jīng)過近3年的時間，其標(biāo)準(zhǔn)化工作在2008年底基本完成，目前國內(nèi)外各大通信設(shè)備廠商已經(jīng)有了比較明確的設(shè)備推出時間表。

LTE系統(tǒng)在初期階段即提出在20M帶寬上達(dá)到下行100M，上行50M的峰值速率；接入網(wǎng)用戶層時延小于5ms，控制層時延小于100ms等的目標(biāo)，另外，LTE很重要的一個業(yè)務(wù)上的特點(diǎn)就是取消了全部電路域的業(yè)務(wù)，提出了全IP網(wǎng)絡(luò)的概念，利用VoIP的分組數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)來承載話音業(yè)務(wù)。LTE系統(tǒng)支持的豐富的業(yè)務(wù)類型和高速的數(shù)據(jù)速率，對其分組調(diào)度技術(shù)也提出了很高的要求。本文將主要介紹LTE系統(tǒng)為了支持VoIP業(yè)務(wù)，結(jié)合系統(tǒng)自身特點(diǎn)所采用的一種新的調(diào)度技術(shù)—半靜態(tài)調(diào)度傳輸

二、LTE系統(tǒng)中的資源調(diào)度

與傳統(tǒng)3G移動通信技術(shù)不同的是，LTE系統(tǒng)采用下行OFDMA，上行SC-FDMA的接入方式，供基站進(jìn)行調(diào)度的傳輸資源由以前3G CDMA系統(tǒng)的碼域資源變成了時頻二維資源。同時，LTE系統(tǒng)中取消了專用信道，采用共享信道的調(diào)度式資源分配方式，更加可以使得無線資源得以最大限度的有效利用。

LTE系統(tǒng)采用共享資源的方式進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)的調(diào)度傳輸，eNB（基站）可以根據(jù)不同用戶的不同信道質(zhì)量，業(yè)務(wù)的QoS要求以及系統(tǒng)整體資源的利用情況和干擾水平來進(jìn)行綜合調(diào)度，從而更加有效的利用系統(tǒng)資源，最大限度的提高系統(tǒng)的吞吐量。LTE共享資源調(diào)度傳輸?shù)姆绞饺鐖D1所示

圖1 LTE系統(tǒng)的資源調(diào)度示意圖

LTE系統(tǒng)中，每個用戶會配置有其獨(dú)有的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識（RNTI），eNB通過用UE的RNTI對授權(quán)指示PDCCH進(jìn)行掩碼來區(qū)分用戶，對于同一個UE的不同類型的授權(quán)信息，可能會通過不同的RNTI進(jìn)行授權(quán)指示。如對于動態(tài)業(yè)務(wù)，eNB會用UE的小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識（C-RNTI）進(jìn)行掩碼，對于半靜態(tài)調(diào)度業(yè)務(wù)，使用半靜態(tài)小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識（SPS-C-RNTI）等。

三、半靜態(tài)調(diào)度技術(shù)介紹

LTE采用的共享式資源分配調(diào)度方式可以極大程度的利用無線通信資源，但是同時，這種調(diào)度方式帶來的開銷也是系統(tǒng)設(shè)計者必須要考慮的問題之一。在LTE系統(tǒng)中，取消了全部電路域的話音業(yè)務(wù)，而代之以數(shù)據(jù)域的VoIP業(yè)務(wù)。但由于話音用戶的數(shù)量往往比較龐大，LTE又采用共享式調(diào)度的資源分配方式，每次傳輸都需要相關(guān)的控制信息，所以控制信息的開銷過大將可能變成限制LTE系統(tǒng)所能夠同時支持的用戶數(shù)，能達(dá)到的系統(tǒng)吞吐量的瓶頸。在LTE系統(tǒng)中，其帶寬所能支持的VoIP用戶數(shù)是其可以調(diào)度指示用戶數(shù)的5倍左右，于是，對于VoIP業(yè)務(wù)而言，LTE系統(tǒng)控制信息的不足將極大的限制其所同時支持的用戶數(shù)。針對這類數(shù)據(jù)包大小比較固定，到達(dá)時間間隔滿足一定規(guī)律的實(shí)時性業(yè)務(wù)，LTE引入了一種新的調(diào)度方式—半靜態(tài)調(diào)度技術(shù)（Semi-Persistent Scheduling）。簡單而言，半靜態(tài)調(diào)度方式是指在LTE的調(diào)度傳輸過程中，eNB在初始調(diào)度通過PDCCH指示UE當(dāng)前的調(diào)度信息，UE識別是半靜態(tài)調(diào)度，則保存當(dāng)前的調(diào)度信息，每隔固定的周期在相同的時頻資源位置上進(jìn)行該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。容易理解，使用半靜態(tài)調(diào)度傳輸，可以充分利用話音數(shù)據(jù)包周期性到達(dá)的特點(diǎn)，一次授權(quán)，周期使用，可以有效的節(jié)省LTE系統(tǒng)用于調(diào)度指示的PDCCH資源，從而可以在不影響通話質(zhì)量和系統(tǒng)性能的同時，支持更多的話音用戶，并且仍然為動態(tài)調(diào)度的業(yè)務(wù)保留一定的控制信息以供使用。

以典型的VoIP業(yè)務(wù)舉例，其數(shù)據(jù)包到達(dá)周期為20ms，則eNB只要通過PDCCH給UE半靜態(tài)調(diào)度指示，UE即按照PDCCH的指示進(jìn)行本次調(diào)度數(shù)據(jù)的傳輸或者接收，并且在每隔20ms之后，在相同的時頻資源位置上進(jìn)行新到達(dá)的VoIP數(shù)據(jù)包的傳輸或者接收。如圖2所示，標(biāo)記為綠色的資源即為UE周期進(jìn)行發(fā)送或者接收的資源位置。

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