[發(fā)明專利]基于量化自適應(yīng)幀長的URLLC毫秒級(jí)時(shí)延保障方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111370905.4
• 申請(qǐng)日: 2021-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN113872714A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程文馳;張藝馨;肖玉權(quán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B17/382
• 分類號(hào): H04B17/382;H04W72/04;G06F17/15
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種基于量化自適應(yīng)幀長的URLLC毫秒級(jí)時(shí)延保障方法，其特征在于，依據(jù)傳輸時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延的權(quán)衡關(guān)系建立面向可變傳輸時(shí)間間隔的動(dòng)態(tài)排隊(duì)模型，以最小化端到端時(shí)延為目標(biāo)建立自適應(yīng)幀長模型，對(duì)自適應(yīng)幀長進(jìn)行量化處理；該方法的步驟如下：

步驟1，丟棄當(dāng)前周期排隊(duì)等待中大于或等于閾值的URLLC數(shù)據(jù)包；

步驟2，建立傳輸時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延的權(quán)衡關(guān)系如下：

其中，D_i表示未被丟棄數(shù)據(jù)包排隊(duì)過程可變傳輸時(shí)間間隔在第i個(gè)周期中所有未被丟棄數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延的權(quán)衡關(guān)系，i＝1,2,...,I,I表示排隊(duì)過程周期總數(shù)，N表示第i個(gè)周期內(nèi)需要服務(wù)的未被丟棄數(shù)據(jù)包的總數(shù)，Q_n表示第n個(gè)未被丟棄數(shù)據(jù)包在第i個(gè)周期內(nèi)的排隊(duì)等待時(shí)間，n＝1,2,...,N，表示從第n個(gè)未被丟棄的數(shù)據(jù)包傳輸?shù)膸饕?hào)，a_l表示第l個(gè)幀的動(dòng)態(tài)變化的傳輸時(shí)間間隔，a_l≥0，l＝1,2,...,L，L表示第i個(gè)周期中幀的總數(shù)，表示第個(gè)幀的動(dòng)態(tài)變化的傳輸時(shí)間間隔，∑表示求和操作，所述的排隊(duì)時(shí)延指的是URLLC短數(shù)據(jù)包在傳輸時(shí)間間隔內(nèi)排隊(duì)等待的時(shí)間，所述的傳輸時(shí)延指的是URLLC短數(shù)據(jù)包在傳輸時(shí)間間隔內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間；

步驟3，建立面向未被丟棄數(shù)據(jù)包的可變傳輸時(shí)間間隔動(dòng)態(tài)排隊(duì)模型：

(3a)建立未被丟棄數(shù)據(jù)包的可變傳輸時(shí)間間隔動(dòng)態(tài)排隊(duì)模型如下：

其中，P¹_i表示未被丟棄數(shù)據(jù)包在第i個(gè)周期中的可變傳輸時(shí)間間隔動(dòng)態(tài)排隊(duì)模型，R表示信道的可實(shí)現(xiàn)傳輸速率，M表示每個(gè)未被丟棄數(shù)據(jù)包的比特?cái)?shù)目；

(3b)利用靈活近似交換乘子方向技術(shù)，求解可變傳輸時(shí)間間隔動(dòng)態(tài)排隊(duì)模型P¹_i，得到每個(gè)周期中所有未被丟棄數(shù)據(jù)包的可變傳輸時(shí)間間隔；

步驟4，計(jì)算每個(gè)周期中每個(gè)未被丟棄數(shù)據(jù)包的自適應(yīng)幀長：

(4a)建立每個(gè)周期中每個(gè)未被丟棄數(shù)據(jù)包的自適應(yīng)幀長模型如下：

其中，P²_i,l表示未被丟棄數(shù)據(jù)包排隊(duì)過程可變傳輸時(shí)間間隔的第i個(gè)周期中第l個(gè)未被丟棄數(shù)據(jù)包的自適應(yīng)幀長模型，min表示最小化操作，a_i,l表示第i個(gè)周期中第l個(gè)未被丟棄數(shù)據(jù)包的幀長，M表示每個(gè)未被丟棄數(shù)據(jù)包所包含的比特?cái)?shù)目，log₂(·)表示以2為底的對(duì)數(shù)操作，P表示每個(gè)未被丟棄數(shù)據(jù)包的傳輸功率，h表示每個(gè)未被丟棄數(shù)據(jù)包的信道狀態(tài)信息，|·|表示取絕對(duì)值操作，V表示信道色散，表示高斯Q函數(shù)的反函數(shù)，ε表示每個(gè)未被丟棄數(shù)據(jù)包的傳輸錯(cuò)誤概率，e表示自然常數(shù)，s.t.表示限制條件，T表示處理所有未被丟棄數(shù)據(jù)包的周期持續(xù)時(shí)間；

(4b)利用罰函數(shù)法和增廣拉格朗日乘子法求解自適應(yīng)幀長模型P²_i,l，得到每個(gè)周期中每個(gè)未被丟棄數(shù)據(jù)包排隊(duì)過程可變傳輸時(shí)間間隔下的自適應(yīng)幀長；

步驟5，對(duì)自適應(yīng)幀長進(jìn)行量化處理：

將多種量化幀長尺寸進(jìn)行自由組合，得到每個(gè)周期中每個(gè)未被丟棄數(shù)據(jù)包排隊(duì)過程可變傳輸時(shí)間間隔下的量化自適應(yīng)幀長。