[發明專利]基于改進LR算法的兩階段C-RAN載波遷移調度方法

有效

• 申請號: 201710377193.6
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107222891B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 李軍芳;李兵兵;陳文杰;錢鑫;高煒委
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;西安中電科西電科大雷達技術協同創新研究院有限公司
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08;H04W72/12
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

1.一種基于改進LR算法的兩階段C-RAN載波遷移調度方法，其特征在于，所述基于改進LR算法的兩階段C-RAN載波遷移調度方法包括以下步驟：

步驟一，獲取待遷移虛擬基站中負載業務的業務類型特征以及各具體負載業務運行時的相關變量；待遷移虛擬基站負載業務的業務類型特征包括：業務最大時延要求τ_th，單位：ms；業務數據傳輸速率rate，單位：Mbps；以及業務價值權重price；各具體負載業務運行時的相關變量包括：業務正常運行時所需的處理資源量rc，單位：MOPS；單位處理資源的占用對業務的處理時延影響系數Δτ；業務在運行時具有的內存頁數據量M_data，單位：MB；臟頁產生速率Dirty，單位：Mbps；以及達到停止-拷貝階段的臟頁閥值Dirty_th，單位：MB；

步驟二，根據獲取的業務類型特征及相關變量，以業務中斷時間不能超過最大時延要求、完成整個遷移過程的耗時不能超過最大允許遷移時長為約束條件，建立基于系統總服務價值損耗最小的遷移調度數學優化模型；

基于系統總服務價值損耗最小的遷移調度數學優化模型為：

其中t_stopcopy_ij定義為負載業務v_ij在停止-拷貝階段的時間花費；t_mig_ij定義為負載業務v_ij的遷移耗時；Tmig_th定義為虛擬基站vbs_h完成整個載波遷移過程的最大允許遷移總時間；x_ij為將i個負載業務調度到第j個次序進行遷移；n_i為虛擬基站vbs_h中V_i類型業務的數量；

步驟三，利用基于改進LR算法的兩階段遷移調度模型求解方法求解遷移調度數學優化模型，得到最終的遷移調度方法；具體包括：

第一步，對待遷移虛擬基站內的負載業務進行分組并確定各“業務組”的遷移優先級；

第二步，調整遷移調度數學優化模型以得到各個業務組的遷移調度子模型，并利用改進的LR算法求解各個業務組的遷移調度子模型，得到最終的遷移調度方法；

所述第一步具體包括：

(1)將屬于不同類型的負載業務置于不同的業務組內，即將具有相同業務特征：

[τ_th_i,rate_i,price_i]；

的負載業務v_ij置于同一個業務組內，可將業務組記為V_i；將Num個待遷移負載業務分為m個業務組：

[V₁,V₂,…V_i…,V_m]；

(2)優先級函數PRF(V_i)來確定各“業務組”的遷移優先級：

其中B_all為虛擬基站的總帶寬資源量；

所述第二步具體包括：

(1)業務組V_k內被調度在第j個次序進行遷移的負載業務，記為所具有的遷移帶寬調整為：

其中n_p定義為虛擬基站vbs_h中V_p(p＜k)類型業務的數量；Band定義為Band為虛擬基站在遷移開始時所具有的空閑帶寬；

(2)在虛擬基站中停留的時間調整為：

其中表示優先級高于V_k的其他業務組全部完成遷移的總時長，當k＝1時這一項為0；t_mig定義為負載業務的遷移耗時；

(3)在虛擬基站中停留的這段時間內，得受到的服務價值損耗為：

n_k定義為虛擬基站vbs_h中V_k類型業務的數量；Rc_all定義為虛擬基站vbs_h的計算資源總量；h定義為隨機變量，其取值范圍為[1，p]；其中：

(4)得到業務組V_k的遷移調度子模型：

所述第二步中：

改進后的LR乘子更新方法為：

其中更新步長仍采用原有方法中的計算方法；第t步的更新方向通過下列操作得到：

(1)、求解松弛問題得到若t＝1，則直接否則繼續操作；

(2)、通過下式對進行初步修正：

其中初步修正系數通過下式求得：

式中為上一步的更新方向；

(3)、利用下式構造一個檢測方向

其中構造系數通過下式求得：

式中為的坐標，為的坐標；

(4)、隨機產生一組非負的記為判斷下式是否成立：

(5)、對繼續進行修正，得到第t步的更新方向

其中修正系數通過下式求得：