[发明专利]保证服务质量的多基站多用户比例公平调度方法

摘要

本发明公开了一种保证服务质量的多基站多用户比例公平调度方法，主要解决现有技术中忽略用户服务质量而造成资源调度不公平的问题。其实现步骤为：1、根据实际调度问题设置参数；2、根据用户的时间平均吞吐量计算用户权值；3、基站依据用户权值及用户历史平均吞吐量选择当前时隙要服务的用户；4、基站确定当前时隙服务的用户后更新本地用户吞吐量，并将本地用户吞吐量信息广播给网络中其他基站；5、依据调度终止条件终止此轮调度，从而得到满足比例公平的调度结果。本发明在资源充足与不足的情况下均能得到满意的调度结果，且计算复杂度低，提高了时变信道情况下基站的调度效率，可用于有多个相邻无线路由器的大规模无线局域网。

主权项

1.保证服务质量的多基站多用户比例公平调度方法，包括如下步骤：(1)设置初始化参数：设系统中基站数为N，需要服务的用户数为M；依据用户的实际业务需求设定用户的服务质量集S＝[S1,...,Sm,...,SM]，其中Sm表示第m个用户的服务质量要求；设定这M个用户在K个时隙内保持服务质量要求S不变；将第1到第i时隙中，第m个用户从第n个基站得到的时间平均吞吐量表示为Tn,m(i)，其中n＝1,2,...,N，m＝1,2,...,M，i表示时隙数，初始化为i＝1，并令所有链路的平均吞吐量Tn,m(1)＝1/N；(2)令时隙i＝i+1，计算用户权值ωm：(2a)计算从第1到第i‑1时隙中第m个用户从网络中所有基站获得的时间平均吞吐量：(2b)根据第m个用户的时间平均吞吐量Tm(i‑1)及其服务质量的要求Sm计算用户m的服务缺失率cm：当T_m(i‑1)＜S_m时，当Tm(i‑1)≥Sm时，cm＝0；(2c)根据步骤(2b)中得到的用户的服务缺失率cm计算用户权值ωm：当时，当时，ω_m＝1；其中表示各用户服务缺失率的平均值，α表示满足用户服务质量的重要性指标，β表示满足比例公平的重要性指标，α、β均为正整数；(3)在第i个时隙，第n个基站依据以下准则选择要调度的用户Pn：其中r_n,m(i)表示已知的在第i时隙第n个基站到第m个用户的信道速率；均为示性函数，当log(T_m(i‑1))小于log(S_m)时当log(T_m(i‑1))大于log(S_m)时，(4)利用下式更新第m个用户从第n个基站获得的时间平均吞吐量Tn,m(i)：其中Jn,m(i)为第i个时隙第n个基站的调度示性函数，用于表示第m个用户是否被第n个基站服务：若第m个用户被第n个基站服务，即m＝Pn，则Jn,m(i)＝1；若第m个用户是未被第n个基站服务，即m≠Pn，则Jn,m(i)＝0；更新完第m个用户从第n个基站获得的时间平均吞吐量Tn,m(i)后，第n个基站将本地用户时间平均吞吐量向量Tn(i)＝[Tn,1(i),...,Tn,m(i),...,Tn,M(i)]广播给网络中的其他基站，使网络中的所有基站获知第m个用户从网络中获得的时间平均吞吐量的信息；(5)根据用户的服务质量是否发生改变结束资源调度：若当前M个用户的服务质量需求发生改变，即i＝K，则结束本轮基于用户服务质量S的资源调度，此时在K个时隙内用户的时间平均吞吐量为满足比例公平的调度结果；否则，返回步骤2继续进行下一时隙的资源调度。