CQI信息计算用户优先级，并根据优先级由高到低将请求插入PRB分配模块中的等待调度队列。(3)PRB分配模块根据空闲资源情况依次调度等待调度队列的队头，为其分配PRB资源。(4)在用户信息存储模块中，记录或更新当前被调度用户的最新服务等级、平均传输速率、实时信道质量等信息。
上层UE信息存储CQI，PRB需求传输速率优先级计算UEUEPRB请求信号插入PRB分配ProQueue调度器更新MAC层VOLTE上行数据eNB PRB物理层PRB存储PRB结果
图4.1PrSPS模型
4.1.2 用户优先级计算方法
上述调度过程的核心是用户优先级的计算。计算用户优先级需要考虑两方面：(1)提高用户的吞吐量和传输效率，减少用户数据的重传和碎片及空闲资源的浪费。(2)需要兼顾用户间的公平性，减少不满意用户的数量。基于这个思想，在PrSPS方案中提出如下的优先级计算方法：
PrbN(i)CQI(i)?6 式（4-1）
P(i)?Pri(i)lglgRave(i)
式(4-1)包括两部分，第1部分是预设优先级Pri，描述了用户的重要程度，越重要的用户优先级越高．第2部分为修正优先级，由几个参数共同组成，用于根据用户信道质量CQI、平均传输速率Rave、用户PRB资源需求数PrbN等实时调
整用户的优先级，这个值和预设优先级应该具有对等的效力，共同决定用户的优先级。
4.3基于优先级的半持续调度方案性能的分析
4.3.1 仿真场景
利用NS-3软件进行仿真，基于CTTC组开发的LTE扩展模块，可以实现PrSPS的仿真和对比分析。仿真场景是由一个LTE接入基站eNB以及若干均匀分布于基站周围5KM范围内的用户终端组成，如图4.2所示，选择5KM是因为3GPPTR25.913[11]规范中规定了LTE在5KM范围内保证用户的服务性能指标。所有用户均处于通话状态，即处于讲话和收听状态的平均概率是50%。
仿真场景参数配置为：调度算法为SPS和PrSPS ，传播频谱模型为Friiis Spectrum Propagation Loss Model，上行带宽为5MHz，下行带宽为5MHz，上行发射功率为l0dB，下行发射功率为 30 dB，上行环境噪音为 9 dB，下行环境为5dB。
eNodeB5Km 图4.2VOLTE仿真现场示意图
4.3.2 仿真结果及分析
用户容量定义为一个小区内满意用户数为95%时的用户总量。其中满意用户的定义为：在60s的时间内调度失败的数据包括个数占此用户发送数据包的比例小于2%。数据包调度失败的原因有两种可能：（1）因为信道质量较差，经过两次重传都未达到能被成功调度。（2）在调度队列中等待时间过长而导致调度超时。
4.3.2.1最大用户量对比
两种调度算法的用户满意度对比如图4.3所示．图4.3中横轴为基站eNB接人的用户总数，纵轴为用户的满意度．左侧曲线是半持续调度算法的满意度，右侧曲线是基于优先级的半持续调度的满意度，水平线为用户容量．可以看出，SPS的用户容量为266，PrSPS的用户容量为276，PrSPS的用户容量增加了l0个左右，约提升了4％。
PrSPS SPS10095满意用户百分比?85807570260265270275280285每个eNB支持的UE数
图4.3两种调度算法的用户满意度对比图
4.3.2.2 无线资源使用率对比
通过仿真结果可统计出两种算法的PRB使用率，如图4.4所示，SPS的使用率如左侧柱状所示为92.08%，PrSPS的使用率如右侧柱状所示为97.96%，PRB的使用率提升了6%左右。
SPS PrSPS92.08?.96%PRB的使用率\\?400
图4.4两种调度算法的PRB使用率对比图
4.3.3.3调度失败数分布对比
从图4.3可以看到，PrSPS的用户满意度随终端总数增加而下降的速率大大降低，这对基站超负荷运行时尽可能保证用户服务质量有重要意义。产生这一现象的原因可以从用户调度失败率得到解释．满意度下降的原因是每增加一个用户终端就意味着它会在一段时间半持续地占用PRB资源，进而造成其他用户等候时间增加，每个用户调度失败的次数都可能增多。由于60 S的仿真中每个用户调度的数据包个数约为1 500，调度失败率数量级比较小，统计调度失败的次数如图4.5所示。
从图4.5(a)可以看出，使用SPS方案时，每个用户调度失败次数分布比较集中，266个用户中的大部分用户失败次数集中在15～20次，也就是所有用户的芝75调度失败率都在2％左右，这样一旦增加了新用户，很容易出现大量用户调度失败率同时超过2％的情况，进而导致用户满意度迅速下降。
PrSPS方案中，由于信道质量好的用户优先使用了资源，减少了它们的数据因为调度超时导致的调度失败，使得调度失败次数的统计出现了两级分化。如图4.5(b)所示，276个用户中的大部分用户调度失败次数集中在10次以下。这样的方案同样也牺牲了部分的公平性，相对于半持续调度的分布，有少量用户的调度失败数会大于25，这样在增加用户终端后，约50％的用户不会因此成为不满意用户，只有调度失败次数大于等于16的这22％的用户有可能成为不满意用户，而这类用户在SPS方案中的比例接近80％．所以PrSPS方案大大降低了用户满意度随终端数增加而下降的速度。
11-15 21-25 16-20503.33.67%
图4.5（a）使用SPS时UE调度失败次数分布
28.57%7.14% less than 10 more than 10 21-25 16-20 11-1521.43% 28.57.29%
图4.6（b）使用PrSPS时uE调度失败次数分布
4.4基于优先级的半持续调度方案性能的分析
VOIP系统性能的衡量标准也就是VOIP的容量，将其定义为一个小区当中95%的用户为满意用户，则需要满足一个用户在60s的时间中期发送的数据包中的难以正确调度的数据包不能超过总量的2%以上。LTE的调度特点为基于调度分配PRB的个数，而决定用户量的主要条件就是资源的使用率，每一位用户的PRB需求、重传概率以及公平性因素都会影响到使用率，所以需要对基于优先级的半持续调度方案用户容量进行估算。
首先是资源总量，应当将可用资源块的个数确定下来，在3GPP规范中基于TD-LTE帧的上下行配置进行了相应的规定，默认为用户的进行语音通话的过程中，上行与下行手法数据的吞吐量接近，每一位用户既发送也接受，基于这样的条件计算出上行资源能够支持的容量。此外本文中选择较大的宽带容量分析，以5MHz作为参数研究用户的容量，提高结果的可参考性。一个PRB宽带为12×15KHz=0.18MHz，加上保护宽带等得到在时域TTI为1ms的PRB个数为25个，进而计算出VOIP可用的资源块总数量为179.2个。