[發明專利]一種基于系統穩定性的無線自回傳資源調度方法

有效

• 申請號: 201710938286.1
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107682935B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 陳前斌;劉云龍;趙旭;楊希希;馬潤琳;唐倫
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W72/12
• 分類號: H04W72/12
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種基于系統穩定性的無線自回傳資源調度方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1：初始化回傳帶寬分配比例和誤差Δ＞0，

S2：給定每個用戶回傳帶寬分配比例、每個用戶接入帶寬分配比例、小基站回傳和接入的帶寬分配比例；

S3：檢查收斂條件是否滿足，當滿足收斂條件，則獲得最初問題的最優解，若不滿足，將得到的解作為初始值，并多次迭代并最終滿足收斂條件，得到最優解；

在每個離散時隙上，在保證系統隊列穩定性、無線回傳約束條件以及溢出概率約束的前提下，根據用戶的信道狀態信息、宏基站和小基站處聯合考慮的排隊情況，以最大化相對用戶質量滿意度等級為目標，為每個用戶分配合適的無線資源并根據溢出概率來動態調整隊列長度以期改變系統實際可達速率、聯合動態調整無線自回傳小基站以及每個用戶的回傳、接入的資源分配比例；

所述聯合動態調整無線自回傳小基站以及每個用戶的回傳、接入的資源分配比例具體步驟為：

在時隙t開始時，根據宏基站到用戶的信道增益計算宏基站到用戶下行鏈路的信干噪比；

給定宏基站的大規模天線陣列數、波束成型組大小、宏基站到用戶下行鏈路的信干噪比，計算小基站無線回傳下行鏈路的理論容量；

給定小基站無線回傳下行鏈路的理論容量，計算每個用戶無線回傳下行鏈路的理論傳輸速率；

給定時隙t時刻用戶k在宏基站處的隊列長度、時隙t時刻小基站處用戶的隊列、業務包的長度、每個用戶k無線回傳下行鏈路的理論傳輸速率，求每個用戶回傳帶寬分配比例；

在時隙t開始時，根據小基站到用戶的信道增益計算小基站到用戶下行鏈路的信干噪比；

給定小基站到用戶下行鏈路的信干噪比，計算用戶無線接入下行鏈路的理論傳輸速率和小基站無線接入下行鏈路的總吞吐量；

給定時隙t時刻用戶k在宏基站處的隊列長度、時隙t時小基站處用戶的隊列、業務包的長度、虛擬隊列長度和每個用戶回傳帶寬分配比例，求每個用戶接入帶寬分配比例；

在時隙t開始時，根據宏基站到用戶的信道增益、小基站到用戶的信道增益計算宏基站到用戶下行鏈路的信干噪比、小基站到用戶下行鏈路的信干噪比；

給定宏基站的大規模天線陣列數、波束成型組大小、宏基站到用戶下行鏈路的信干噪比，計算小基站無線回傳下行鏈路的理論容量和每個用戶無線回傳下行鏈路的理論傳輸速率；

給定小基站到用戶下行鏈路的信干噪比，計算用戶無線接入下行鏈路的理論傳輸速率和小基站無線接入下行鏈路的總吞吐量；

給定時隙t時刻用戶k在宏基站處的隊列長度、時隙t時小基站處用戶的隊列、業務包的長度、虛擬隊列長度、每個用戶回傳帶寬分配比例、上述每個用戶k無線回傳下行鏈路的理論傳輸速率、上述每個用戶接入帶寬分配比例，求分配給小基站的無線接入和回傳資源比例。

2.根據權利要求1所述的一種基于系統穩定性的無線自回傳資源調度方法，其特征在于：所述無線回傳約束條件為小基站平均回傳速率大于等于平均接入速率；

其中平均回傳速率、平均接入速率分別為：多個時隙內小基站實際回傳傳輸速率的平均值、多個時隙內小基站實際接入傳輸速率的平均值。

3.根據權利要求1所述的一種基于系統穩定性的無線自回傳資源調度方法，其特征在于：所述系統隊列穩定性為系統中所有用戶的隊列考慮隊列穩定性約束驗證方案的時延性能，所述隊列穩定性約束為：

其中為：宏基站和小基站覆蓋范圍內每個用戶k的關于時間的平均隊列長度，t為時隙，T為每個用戶k隊列長度的討論周期，E為在整個周期T內，對宏基站和小基站覆蓋范圍內每個用戶k的隊列長度取平均值，U為用戶k的集合，且U＝{1,2...,k}。

4.根據權利要求1所述的一種基于系統穩定性的無線自回傳資源調度方法，其特征在于：所述溢出概率約束為系統可達速率和最小用戶業務質量所對應的速率匹配。