[發明專利]蜂窩網絡實現吞吐率最大化的D2D多播機會調度方法

有效

• 申請號: 201210400886.X
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102917465A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 王曉湘;瞿靜;王冬宇;王玉龍;龔文熔;張鴻濤
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W72/12
• 分類號: H04W72/12
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 夏憲富

1.一種蜂窩網絡實現吞吐率最大化的D2D多播機會調度方法，其特征在于：每個數據包的傳輸都是在多個時隙完成的：在這些時隙中，源終端持續向D2D多播組用戶發射該數據包，直至所有用戶都成功接收后，源終端才發送下一個數據包；因D2D多播組的吞吐率是其每個時隙的吞吐率的均值，故提高D2D多播組的吞吐率，必需綜合考慮每個時隙的吞吐率Y=r(i)×q_i，式中，自然數i是時隙序號，r(i)是源終端在每個時隙的數據發射速率，q_i是每個時隙首次成功接收數據的用戶數；且r(i)與q_i的數值相互關聯，即q_i的數值確定后，就能根據q_i計算得到r(i)；因此，每個時隙的吞吐率取決于該時隙中首次成功接收數據的用戶數q_i，這樣，D2D多播組吞吐率最大化的關鍵就是合理選擇每個傳輸時隙中首次成功接收數據的用戶數q_i；該q_i的最佳取值的調度方法包括下列操作步驟：

（1）D2D多播組發送第1個時隙至第（i－1）個時隙的數據包后，源終端根據每個時隙的數據發射速率r(i)和該時隙首次成功接收數據的用戶數q_i，按照公式∑Y=r(1)×q₁+…+r(i-1)×q_i-1計算前（i－1）個時隙的吞吐率的累加之和；

（2）源終端先按照下述公式統計當前第i個時隙開始時，網絡系統中尚未成功接收數據的用戶數m_i=N-(q₁+…+q_i-1)，式中，N是D2D多播組的用戶總數；然后根據第i個時隙首次成功接收數據的用戶數q_i分別為{1,2,…,m_i}的不同情況時，計算所對應的第i個時隙的吞吐率：這樣就能根據第i個時隙首次成功接收數據的用戶數q_i推導得出源終端在該第i個時隙的數據發射速率r(i)為進而得到第i個時隙的吞吐率為

（3）源終端根據第i個時隙結束時，網絡系統中尚未成功接收數據的用戶數（m_i-q_i）和D2D多播組用戶與源終端的傳輸信道狀態統計特性，估算后續時隙能夠達到的最大吞吐率和后續時隙數由于q_i有m_i個不同數值，因此（m_i-q_i）也有m_i個不同數值；相應地，和也有m_i個不同數值；

（4）源終端根據上述三個步驟（1）、（2）、（3）得到的數據∑Y=r(1)×q₁+…+r(i-1)×q_i-1，以及和基于第i個時隙里首次成功接收數據的用戶數q_i，按照下述公式計算D2D多播組的吞吐率R的期望值E[R]=r(1)×q1+···+r(i-1)×qi-1+ri,qi×qi+Tmi-qi×Lmi-qii+Lmi-qi;]]>因q_i有m_i個不同取值，相應地，E[R]也有m_i個不同取值；

（5）根據吞吐率R的期望值E[R]，源終端根據計算公式從q_i的m_i個不同數值中選出能夠使D2D多播組吞吐率R達到最大化的q_i最佳值。