[发明专利]一种LTE-A蜂窝网络中基于缓存控制的资源分配方法

摘要

本发明公开了一种LTE‑A蜂窝网络中基于缓存控制的资源分配方法，利用了回程与接入链路信道的时变差异，将在每次半静态调度期间，估计回程子帧预分配的资源块个数，当回程链路的数据传输量大于接入链路的数据传输时，将多余传输数据存储于中继端缓存中，以使得在之后的半静态调度期间被读取；所述多余传输数据为本次调度期间，中继在回程子帧接收到的且在接入子帧内无法转发出去的数据；提升了用户和系统吞吐量性能，同时针对宏用户与中继用户的历史性能差异，自适应的改善他们之间的公平性。因此，本专利可以通过对于缓存队列的应用提高了不同服务站的公平性和吞吐量性能。同时，缓存设备的价格相对较低，便于应用于实际系统中。

主权项

1.一种LTE‑A蜂窝网络中基于缓存控制的资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、获取LTE‑A系统中的一个无线帧中总资源块数目为Ω、服务站s的集合S、服务站s接入的用户的集合K_s、蜂窝网中服务站s服务的用户k在接入子帧内吞吐量2)、当进行数据传输时，在每次半静态调度期间，估计回程子帧预分配的资源块个数当回程链路的数据传输量大于接入链路的数据传输时，将多余传输数据存储于中继端缓存中，以使得在之后的半静态调度期间被读取；所述多余传输数据为本次调度期间，中继在回程子帧接收到的且在接入子帧内无法转发出去的数据；3)、根据回程子帧预分配的资源块个数分配剩余的资源块3.1)、根据获得优化目标，即效用函数U：其中，是指当采用PF调度时归属于服务站s的用户k在接入子帧中的吞吐量；表示服务站s在接入子帧内所分配的资源块数目；|K_s|表示服务站s所服务用户的数目；表示服务站s在接入子帧内单位资源块上的吞吐量；G_s表示PF调度相比RR调度所带来的额外增益；3.2)、根据效用函数U获取的最大效用函数max(U)以及式(3)、式(4)和式(5)联合求解ω_a,2、和其中，ω_a,2表示宏站在接入子帧内所占用的资源块数目，为中继s在接入子帧内所消耗的资源块，为中继s在回程子帧内所消耗的资源块，表示中继s回程子帧的每个用户每个资源块的吞吐量，表示服务站s接入子帧的每个用户每个资源块的吞吐量，为中继s在读取缓存数据所消耗的接入子帧；3.3)、根据拉格朗日法乘子法求解ω_a,2、和得：其中，|K|表示扇区内总的用户数，为中继s在回程链路消耗的子帧数，对于基站，η_s的取值为1，对于中继L为：3.4)、根据不同基站和中继的历史平均吞吐量的性能差异，自适应地对基站分配的资源块ω_a,2、中继s分配的资源块进行修正；具体包括：a)、当宏用户的平均吞吐量小于中继n，n∈S的用户平均吞吐量时，中继n读取缓存数据，并消耗资源的接入资源，为中继n在读取缓存数据所消耗的接入子帧，结合等式(6)以更新ω_a,2；b)、当宏用户的平均吞吐量大于中继m，m∈S的用户的平均吞吐量时，中继m读取缓存数据，在的基础上再消耗资源的接入资源，使得修正为为中继m在接入子帧内所消耗的资源块；4)根据以及和最终的资源块分配结果为：其中，ω_a为最终基站在接入子帧内所消耗的资源块；为最终中继s在接入子帧内所消耗的资源块；为最终中继s在回程子帧内所消耗的资源块。