[發明專利]一種LTE下行鏈路中均衡吞吐量和延遲的資源分配方法

有效

• 申請號: 201410809216.2
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN104469851B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 劉期烈;熊曉玲;馮志宇;李云;曹儐
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08;H04W72/04
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 廖曦

1.一種LTE下行鏈路中均衡吞吐量和延遲的資源分配方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：構建李雅普諾夫函數L(t)，用其來衡量網絡阻塞的標量；將每個時隙所有隊列的平方和定義為李雅普諾夫函數L(t)，如果L(t)很小，則所有的隊列都很小，如果L(t)很大，則至少有一個隊列很大；

步驟二：計算李雅普諾夫漂移：表示李雅普諾夫函數從一個時隙到下一個時隙的差，其中Q(t)為用戶隊列的動態更新方程；如果在每個時隙做控制決定，貪婪的最小化Δ(t)，將隊列積壓降低到一個最小的阻塞狀態，維持了網絡的穩定性；

步驟三：構建drift-plus-penalty，Δ(t)+V×penalty(t)；構造一個基于吞吐量的網絡效用函數，將此效用函數映射為合適的罰函數penalty(t)，在每個時隙做控制決定貪婪的減少Δ(t)+V×penalty(t)，V是一個非負的系統控制參數，用來均衡隊列積壓的減少量和罰函數的減少量，從而既維持了網絡的穩定性，將隊列積壓降低到一個最小的阻塞狀態減少了延遲，又提高了基于吞吐量的網絡效用，優化了網絡的整體性能；

資源分配方式按照以下規則來實施：

首先給定一個服務器k，找出與它連接的所有的用戶隊列，由于在每個時隙一個給定的服務器只能為一個用戶隊列服務，如果服務器k和多個用戶隊列處于連接狀態的話，那必須只選擇一個隊列，將此服務器分配給它，在本發明中按照以下方式選擇隊列：

即找出使最大的隊列下標ω，然后將服務器k分配給隊列ω，斷開服務器k與其它隊列的連接，然后立即更新此用戶隊列的長度，其它隊列長度不變；

資源分配算法的子信道分配步驟：

1)初始化階段：假設有3個用戶隊列，2個服務器，每個服務器和隊列都處于連接狀態，即每個子信道都對用戶隊列處于on狀態，假設系統參數V初值為500；

2)第一輪分配，服務器S₁的分配：由于在每個時隙一個給定的服務器只能為一個用戶隊列服務，則雖然服務器S₁和3個用戶隊列都處于連接狀態，但是它只能分配給一個用戶隊列，我們按照前面所說的分配規則，即找出使得：最大的隊列下標，經過計算得知是隊列2，則將服務器S₁分配給隊列2，斷開服務器S₁和其它隊列之間的連接，然后更新隊列長度，將隊列2的長度減1，其它隊列長隊不變；

3)第二輪分配，服務器S₂的分配：和第一輪分配的原則一樣，經過計算將服務器S₂分配給隊列1，更新隊列長度。