[發明專利]基于松弛遞歸的數據包傳輸調度方法和裝置

有效

• 申請號: 201410815117.5
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN105792288B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 劉思平
• 申請（專利權）人: 北京永安信通科技股份有限公司
• 主分類號: H04W28/22
• 分類號: H04W28/22;H04W52/02;H04W72/12
• 代理公司: 北京恩赫律師事務所 11469
• 代理人: 趙文成

本發明公開了一種基于松弛遞歸的數據包傳輸調度方法和裝置，屬于無線通信領域，所述方法包括：步驟1：設定M＝1，m＝1；步驟2：若m≤M，執行步驟3至5，否則，轉至步驟8；步驟3：將第m個傳輸段內的數據包傳輸松弛為子場景一，得到個傳輸速率上升點；步驟4：將第m個傳輸段內的數據包傳輸松弛為子場景二，得到M個傳輸速率下降點；步驟5：若執行步驟6，否則執行步驟7；步驟6：步驟3及步驟4得到相同的單個傳輸段的傳輸速率，記此為第m個傳輸段的傳輸速率，調整m＝m+1，并轉至步驟2；步驟7：將第m個傳輸段劃分為個子傳輸段，同時調整并轉至步驟2；步驟8：根據得到的各個傳輸段的傳輸速率進行數據包的傳輸。本發明能夠實現最低能耗傳輸。

技術領域

本發明涉及無線通信領域，特別是指一種基于松弛遞歸的數據包傳輸調度方法和裝置。

背景技術

在能源日益緊張的背景下，追求較高的能量效率是無線通信發展的一個重要目標，而低能耗數據包傳輸是實現未來無線通信較高能量效率的關鍵部分。對于給定大小的數據包，傳輸速率越小，傳輸時間越長，相應的傳輸能耗就越小。下面將以AWGN(AdditiveWhite Gaussian Noise，高斯白噪聲)傳輸信道為例，結合香農定理說明以上結論。

在給定信道帶寬B及噪聲功率譜密度N₀的情況下，香農定理描述了信道容量即可達的傳輸速率R與信號功率P的關系，如下式所示：

其中λ為路徑損耗因子。從上式中可以得知，在要求的傳輸速率R下，信號功率P(R)可以表示為：

從上式可知，對于一個給定大小為l的數據包，如果傳輸速率為R，所需傳輸時間為l/R，傳輸能耗E(R)為：

可以看出，傳輸速率越小，傳輸能耗就越低。然而，對于任何一個給定的數據包，傳輸速率不能任意小，即傳輸時間不能無限制地長。一方面，數據包只有在到達之后才可以傳輸，并且由于時延的限制要求數據包在截止時刻之前傳輸完畢；另一方面，如果傳輸某個數據包占用了大量時間，就會使得隨后的數據包傳輸時間很短，這可能反而會增加整體傳輸能耗。對于一系列數據包，實現較低的傳輸能耗需結合數據包的到達時間，截止時間進行相應的調度。

針對具有不同到達時刻及不同截止時刻的一系列大小不同的數據包，考慮低能耗傳輸調度。圖1給出了本發明的的場景示例(以下簡稱為問題場景)，要求各個數據包在到達時刻之后并在截止時刻之前完成傳輸。

如圖1所示，記數據包的數目為N，對第n個數據包，其到達時刻為截止時刻為t_n，數據包大小為l_n。設所有數據包按編號順序先后到達及先后截止，即：

其中，僅代表最后一個數據包的截止時刻t_N，即整個傳輸的截止時刻，而并非是一個數據包的到達時刻，而t₀僅代表第一個數據包的到達時刻即整個傳輸的開始時刻，而并不是某個數據包的截止時刻。如圖1所示，用來表示第n及n+1個數據包的到達時刻的時間間隔，即d_n用來表示第n-1個及第n個數據包的截止時刻的時間間隔，即d_n＝t_n-t_n-1，之間及d_n之間可能具有不同的大小，但是它們滿足另外，表示第n個數據包的到達時刻與截止時刻間的時間間隔，其是第n個數據包的最大傳輸區間。