[發明專利]一種基站多用戶廣播發送數據的方法

有效

• 申請號: 201410418131.1
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104135722B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 黃川;唐友喜;邵士海
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04W4/06
• 分類號: H04W4/06;H04W52/02;H04W88/08
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙)51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及電子通訊技術領域，特別是一種基站多用戶廣播發送數據的方法。

背景技術

在當前的3G，4G，4G－LTE系統中，存在大量的數據業務(例如，移動用戶下載新聞、音樂和視頻)。該業務的特點是：其主要集中在蜂窩移動通信系統的下行鏈路中(即上下行鏈路業務量強非對稱性)；各個不同的移動用戶可能下載完全相同的數據(業務強相似性)。這兩個方面是數據業務區別于傳統的語音業務最大特點。基于此，如果仍然在新一代通信系統中采取“用戶請求－基站響應”的一對一服務模式，可以預見：由于基站大量重復發射完全相同的信息，小區的系統資源(包括信道和基站發射能量)被大量相同的請求所占用和消耗，從而整個系統處于較低效率的運行狀態。

對上面提到的數據業務中面臨的新挑戰，一個很簡單易行的解決辦法是把該相同的數據信息在同一信道和同一時刻內，通過多用戶廣播(multicasting)技術發送給多個移動用戶。通過這樣做，可以極大的提高系統的能量利用效率：即單位能量可以滿足更多的用戶請求。但另一方面，在實際系統中，移動用戶的下載請求是隨機發生的；如果要在同一時刻服務多個不同時刻的請求，先到達的請求必然會被延遲一段時間再服務，從而給部分用戶請求引入額外的時延。從上面的分析可以得知，多用戶廣播中存在時延和能量效率的折中。

現有的關于多用戶廣播調度算法，都沒有考慮下載請求隨機到達引起的用戶時延問題。在本發明中，同時考慮請求的時延以及基站能量效率，定義為每個請求的平均消耗能量，這兩個待優化的目標，并設計一個簡單、高效、普適的多用戶廣播調度算法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種簡單、高效、適應力強，通過引入一定的時延，能大幅度提高基站多用戶廣播的能量效率，同時節約信道帶寬的一種基站多用戶廣播發送數據的方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基站多用戶廣播發送數據的方法，通過引入一定的時延，提高基站多用戶廣播的能量效率，節約信道帶寬，它包括以下步驟：

S0:初始化系統參數：下載信息的傳輸速率為C；τ為每個傳輸時隙的長度；用函數F(x)＝αx，x≥0計算下載請求的時延，其中α是正常數；定義常數w≥0作為時延的權重；

S1：初始化定時器，即將上一次基站開始發送數據之后第一個新的請求到達的時間作為第一時刻；

S2：啟動計時器，繼續接收新的用戶數據下載請求；記從第一時刻開始到有一個空閑信道的時間為T；

S3：在當前時刻S，計算請求來源的移動用戶的最差的信道為y₁，定義其中第t-1時隙內到達的下載請求數量為R_t，其均值為E(R_t)＝λ，為每個請求來源的移動用戶對應的信道，1≤i_t≤R_t，滿足到第S-1時隙為止所積累的下載請求總數量為y₂，則：

(1)當并且則立即發送信息；

(2)當并且則立即發送信息；

S4：重復步驟S1～S3。

所述的信息為多個用戶向基站請求下載的同一個數據文件；數據文件的長度為任意時隙長度；基站端可用的信道數量為任意數量。

本發明的有益效果是：本發明針對3G、4G蜂窩移動通信系統下行鏈路中存在的大量相同的數據通信業務，通過引入一定的時延，能大幅度提高基站多用戶廣播的能量效率，同時節約信道帶寬，特別針對隨機到達的下載相同數據的用戶請求，確定基站何時發送相同的該信息，而不滿足條件時基站則保持靜默等待更多的用戶請求到達。

附圖說明

圖1為不同下載請求到達速率下本申請算法與最優算法比較圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不局限于以下所述。

一種基站多用戶廣播發送數據的方法，通過引入一定的時延，提高基站多用戶廣播的能量效率，節約信道帶寬，它包括以下步驟：

S0:初始化系統參數：下載信息的傳輸速率為C；τ為每個傳輸時隙的長度；用函數F(x)＝αx，x≥0計算下載請求的時延，其中α是正常數；定義常數w≥0作為時延的權重；

S1：初始化定時器，即將上一次基站開始發送數據之后第一個新的請求到達的時間作為第一時刻；

S2：啟動計時器，繼續接收新的用戶數據下載請求；記從第一時刻開始到有一個空閑信道的時間為T；