[发明专利]移动智能终端3G通信尾能耗在线优化调度方案

说明书

技术领域

本发明属于3G移动通信节能控制领域，特别涉及一种移动智能终端3G通信尾能耗在线优化调度方案。

背景技术

在现实生活中，随着嵌入式芯片存储、计算和显示性能的逐渐增强，在与日俱增的手机用户享受着丰富的服务的同时，其终端的能耗问题也日渐突出。在移动智能终端越来越薄的趋势下，从技术上讲，现有的电池电量的提高目前已经到达一个瓶颈，很难在较短的周期内有质的提高。在移动云计算日渐发展的今天，为了更快、更好、更有效地改善手机电池的续航能力，如何使移动终端的网络传输更加节能已经成为当今移动互联网研究的热点。

在3G通信中，尾能耗问题是网络传输过程中的一大核心问题，即在3G网络传输过程中，只有一小部分能耗花费在实际数据传输过程中，高达60%以上的能耗被浪费在高能耗状态的等待延时中，在尾能耗对应的时间段并没有实际的数据传输。针对这一关键问题，研究者提出了众多的分析和解决方案，其中主要包括J.Yeh提出的底层的RRC状态机参数的动态配置方案，运营商可以根据流量特征动态设置合适的尾延时参数；F.Qi an等人提出的在终端减少尾能耗持续时间的快速休眠方案；N.Balasubramanian等人提出的针对最小化尾延时目标的在线最优调度；H.A.Lagar-Cavilla等人设计了一种在OS层以某种概率进行流量传输的方案;A.Schulman等人进一步引入了信号强度对传输功率的影响来进行传输优化尾能耗;F.Qian等人提出了一种基于尾能耗能量模型来描述无线资源和应用层之间的跨层交互问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种移动智能终端3G通信尾能耗在线优化调度方案，通过引入历史流量数据信息，提高调度过程对未来流量特征的预感知和适应性，并以离散时隙为单位，进行传输能耗的细粒度评估，提高调度过程的能耗和能量增量评估准确性，最终通过适当的传输请求调度来实现3G通信中尾能耗的大量减少，达到3G节能通信的目标。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

移动智能终端3G通信尾能耗在线优化调度方案，

首先，建立一套调度时域内的流量预测模型，使用历史流量数据对来包概率进行概率统计和预测，具体按以下步骤实现：

步骤（11）历史记录定义为：在最近的一个历史周期T内，其包含的每个时隙t被标记为是否有请求在该时隙到来，记为c(t)，值域为[0,1]；

步骤（12）根据历史记录c(t)，最大的相邻请求到达间隔记为J个时间单位，计算相邻包到达间隔为t_A个单位时间时的概率，即其中Count(t)表示相邻请求包间隔为t的情况出现的历史次数，统计c(t)中相邻1之间的间隔为t的个数即可得到；

步骤（13）计算以当前包累计的时隙t₀为起点，未来时长为T₀的时段内有新的传输请求到来的概率，即

其次，利用基于时隙的能耗状态、状态延时和状态转换的细粒度描述模型进行调度过程中的能耗评估，具体按以下步骤实现：

步骤（21）根据手机硬件参数得到RRC模型下的能耗计算函数，定义如下：其中ST(t)为时隙t的能耗状态，状态取值为{IDLE,CELL_DCH,CELL_FACH}，P(ST)为状态取值为ST时所对应的状态功率值，由手机硬件参数决定；

步骤（22）计算当某个传输请求被安排在时隙t_e发送时，其能获取的能量增量的期望值，即