[发明专利]一种蜂窝与D2D混合网络中的拥塞控制和传输调度方法

摘要

本发明公开了一种蜂窝与D2D混合网络中的拥塞控制和传输调度方法，该方法包括以下步骤：第一步：对数据源节点到数据宿节点之间进行拥塞控制；第二步：进行传输调度。该方法为各业务源节点动态地选择最优的传输方式，在降低系统拥塞、保证系统稳定的前提下，充分利用信道分集和用户分集增益，最大化系统资源利用率。

主权项

1.一种蜂窝与D2D混合网络中的拥塞控制和传输调度方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：第一步：对数据源节点到数据宿节点之间进行拥塞控制；所述的第一步的过程为：根据各业务流对应源节点处数据缓存队列，依据式(1)测算给定时刻允许接入网络的各业务流数据量：其中，ρf(t)表示在t时刻允许接入传输层的对应业务流f的数据量，αf(t)表示业务流f在t时刻在应用层的生成数据量；vf(t)表示业务流f对应的源节点sf的虚拟拥塞控制队列中t时刻的虚拟数据量；表示源节点sf处对应业务流f的数据缓存队列中t时刻的待传数据量；同时，根据各业务流对应源节点处虚拟拥塞控制队列的队列状态信息，依据式(2)测算给定时刻允许接入网络的各业务流数据量：其中，ηf(t)表示虚拟拥塞控制队列的虚拟数据接入量，表示业务流f生成数据量的最大值，W表示预设的控制参数；第二步：进行传输调度；所述的第二步包括以下步骤：步骤201)令其中，表示辅助链路集合，表示辅助时频资源块集合；表示链路集合；表示时频资源块集合；从中选择任意一个时频资源块r作为初始值，进入步骤202)；步骤202)对时频资源块r，系统依式(3)测算得到最优链路k*及最优链路对应的业务流f*，其中，b(k)表示链路k的发射节点，e(k)表示链路k的接收节点，表示b(k)和e(k)对应业务流f的数据缓存队列大小之差，符号[X]+表示取X和0中的最大值，表示发射节点b(k)处对应业务流f的数据缓存队列中t时刻的待传数据量；表示接收节点e(k)处对应业务流f的数据缓存队列中t时刻的待传数据量，表示从b(k)到e(k)对应时频资源块r的信道功率增益；表示业务流集合；表示最优链路k*的对应的业务流f*的数据缓存队列大小之差，当时，允许最优链路k*接入时频资源块r，并令效用函数值其中，表示最优链路k*上允许的最大传输功率，表示从节点b(k*)到e(k*)对应时频资源块r的信道功率增益，进入步骤203)；当则在t时刻不允许任何链路接入任意时频资源块；步骤203)若链路k*为蜂窝链路，即表示蜂窝链路集合，则依式(4)选择链路k*的最优共存链路l+及该共存链路对应的业务流f+：其中，表示链路l对应的最优业务流f的数据缓存队列大小之差，表示从节点b(l)到e(l)对应时频资源块r的信道功率增益；b(l)表示链路l的发射节点，e(l)表示链路l的接收节点；表示从b(k*)到e(k*)对应时频资源块r的信道功率增益；b(k*)表示链路k*的发射节点，e(k*)表示链路k*的接收节点；表示从节点b(l)到节点e(k*)对应时频资源块r的信道功率增益；表示D2D链路集合；若链路k*为D2D链路，即则依式(5)选择链路k*的最优共存链路l+及该共存链路对应的业务流f+：步骤204)对链路k*和最优共存链路l+分配传输功率，并令链路k*得到的最优分配功率为最优共存链路l+得到的最优分配功率为令效用函数值其中，表示从节点b(l+)到e(l+)对应时频资源块r的信道功率增益，表示最优链路l+的对应的最优业务流f+的数据缓存队列大小之差；步骤205)若U2≥U1，则允许最优共存链路l+接入时频资源块r，并令若U2<U1，则不允许链路k*之外的任何链路接入时频资源块r；步骤206)更新在中选择其他值作为新的定时频资源块r，返回步骤202)，直至或