[发明专利]基于松弛递归的数据包传输调度方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于松弛递归的数据包传输调度方法和装置，属于无线通信领域，所述方法包括：步骤1：设定M＝1，m＝1；步骤2：若m≤M，执行步骤3至5，否则，转至步骤8；步骤3：将第m个传输段内的数据包传输松弛为子场景一，得到个传输速率上升点；步骤4：将第m个传输段内的数据包传输松弛为子场景二，得到M个传输速率下降点；步骤5：若执行步骤6，否则执行步骤7；步骤6：步骤3及步骤4得到相同的单个传输段的传输速率，记此为第m个传输段的传输速率，调整m＝m+1，并转至步骤2；步骤7：将第m个传输段划分为个子传输段，同时调整并转至步骤2；步骤8：根据得到的各个传输段的传输速率进行数据包的传输。本发明能够实现最低能耗传输。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别是指一种基于松弛递归的数据包传输调度方法和装置。

背景技术

在能源日益紧张的背景下，追求较高的能量效率是无线通信发展的一个重要目标，而低能耗数据包传输是实现未来无线通信较高能量效率的关键部分。对于给定大小的数据包，传输速率越小，传输时间越长，相应的传输能耗就越小。下面将以AWGN(AdditiveWhite Gaussian Noise，高斯白噪声)传输信道为例，结合香农定理说明以上结论。

在给定信道带宽B及噪声功率谱密度N₀的情况下，香农定理描述了信道容量即可达的传输速率R与信号功率P的关系，如下式所示：

其中λ为路径损耗因子。从上式中可以得知，在要求的传输速率R下，信号功率P(R)可以表示为：

从上式可知，对于一个给定大小为l的数据包，如果传输速率为R，所需传输时间为l/R，传输能耗E(R)为：

可以看出，传输速率越小，传输能耗就越低。然而，对于任何一个给定的数据包，传输速率不能任意小，即传输时间不能无限制地长。一方面，数据包只有在到达之后才可以传输，并且由于时延的限制要求数据包在截止时刻之前传输完毕；另一方面，如果传输某个数据包占用了大量时间，就会使得随后的数据包传输时间很短，这可能反而会增加整体传输能耗。对于一系列数据包，实现较低的传输能耗需结合数据包的到达时间，截止时间进行相应的调度。

针对具有不同到达时刻及不同截止时刻的一系列大小不同的数据包，考虑低能耗传输调度。图1给出了本发明的的场景示例(以下简称为问题场景)，要求各个数据包在到达时刻之后并在截止时刻之前完成传输。

如图1所示，记数据包的数目为N，对第n个数据包，其到达时刻为截止时刻为t_n，数据包大小为l_n。设所有数据包按编号顺序先后到达及先后截止，即：

其中，仅代表最后一个数据包的截止时刻t_N，即整个传输的截止时刻，而并非是一个数据包的到达时刻，而t₀仅代表第一个数据包的到达时刻即整个传输的开始时刻，而并不是某个数据包的截止时刻。如图1所示，用来表示第n及n+1个数据包的到达时刻的时间间隔，即d_n用来表示第n-1个及第n个数据包的截止时刻的时间间隔，即d_n＝t_n-t_n-1，之间及d_n之间可能具有不同的大小，但是它们满足另外，表示第n个数据包的到达时刻与截止时刻间的时间间隔，其是第n个数据包的最大传输区间。