[發明專利]一種基于時延約束的C-RAN網絡資源分配方法

在審

• 申請號: 202011287901.5
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112566131A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 呂紅亮;關文博;譚靜茹;嚴思璐;趙冉冉;張玉明
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

1.一種基于時延約束的C-RAN網絡資源分配方法，其特征在于，包括：

S1：對C-RAN系統進行參數初始化，所述C-RAN系統包括多個基帶處理單元、多個遠端無線射頻單元和多個用戶設備；

S2：計算所述遠端無線射頻單元與所述用戶設備之間的信干噪比和可達速率；

S3：根據C-RAN系統的QoS約束要求，獲取用戶設備在傳輸隊列中的能夠等待的最大時延；

S4：根據C-RAN系統的QoS約束要求，以最大化系統吞吐量為優化目標建立優化問題；

S5：對所述優化問題進行求解，更新系統吞吐量，完成C-RAN系統中的動態無線資源分配。

2.根據權利要求1所述的基于時延約束的C-RAN網絡資源分配方法，其特征在于，所述S1包括：

構建C-RAN系統，所述C-RAN系統包括一個含多個基帶處理單元的BBU池、K個遠端無線射頻單元和M個用戶設備組成，其中，所述C-RAN系統的帶寬被分成N份，分配給每個獨立的子載波，n＝{1,...,N}，k＝{1,...,K}，m＝{1,...,M}分別表示子載波、遠端無線射頻單元和用戶設備的集合。

3.根據權利要求2所述的基于時延約束的C-RAN網絡資源分配方法，其特征在于，所述S3包括：

計算第m個用戶設備連接第k個遠端無線射頻單元并使用第n個子載波時的信干噪比和可達速率

其中，N₀表示噪聲功率譜密度，表示第m個用戶設備連接第k個遠端無線射頻單元時使用第n個子載波時的信道增益，表示第m個用戶設備連接第k個遠端無線射頻單元時使用第n個子載波時的傳輸功率，B₀表示一個子載波的帶寬。

4.根據權利要求3所述的基于時延約束的C-RAN網絡資源分配方法，其特征在于，所述S3包括：

S31：獲得當第m個用戶設備連接第k個遠端無線射頻單元時的平均等待時間T_rrh(UEm)：

其中，E[V_m]表示用戶設備m的信令交換剩余服務時間，方差為E[X_m]表示用戶設備m的信息傳輸剩余服務時間，方差為λ為數據到達率；

S32：根據C-RAN系統QoS約束要求，獲得用戶設備m在傳輸隊列中的能夠等待的最大時延

其中，T_rrh(UEm)表示第m個用戶設備連接第k個遠端無線射頻單元時的平均等待時間，T_bbu(UEm)表示用戶設備m在基帶處理單元處的等待時間。

5.根據權利要求4所述的基于時延約束的C-RAN網絡資源分配方法，其特征在于，所述S4包括：

S41：獲得C-RAN系統的吞吐量之和R：

其中，表示第n個子載波分配給第m個用戶設備和第k個遠端無線射頻單元的概率，表示用戶設備m的可達速率；

S42：獲得在一個時隙中子載波分配應滿足的條件：

S43：獲得第m個用戶設備對最小傳輸速率的要求條件：

S44：以最大化系統吞吐量為優化目標建立優化問題：

subject to

6.根據權利要求5所述的基于時延約束的C-RAN網絡資源分配方法，其特征在于，所述S5包括：

S51：構建Q個初代染色體，每個初代染色體包括遠端無線射頻單元選擇、子載波分配和遠端無線射頻單元功率分配三部分；

S52：獲得適應度函數：

其中，M為正數，M+f(x)≥0；

S53：進行選擇操作；

S54：進行交叉操作；

S55：進行變異操作；

S56：重復S52至S55，直到滿足終止條件，選擇當前代染色體中適應度值最高的染色體個體，其各部分的基因值即為使吞吐量最大的遠端無線射頻單元選擇、子載波分配和遠端無線射頻單元功率分配。