[发明专利]一种基于用户业务流的资源分配方法

摘要

本发明公开了一种基于用户业务流的资源分配方法，属于无线移动通信领域；具体为：当用户申请接入网络时，本地服务中心为该用户组成AP集合；然后，本地服务中心为AP集合中每个AP分配频谱资源和功率资源等；当用户业务需求变化或者信道链路状况发生变化时，用户重新上报当前的位置信息、业务需求和信道链路状况，LSC重新动态进行功率和子载波的分配；最后判断动态分配后，当前提供服务的AP集合是否满足用户的需求，如果是，保持当前状态不变；否则，LSC根据分配的结果关闭或者打开部分AP，满足用户业务需求同时最大化系统的能量效率。本发明通过资源分配优化，有效地提高了系统能量效率和资源利用效率，保证了用户多样的业务需求。

主权项

1.一种基于用户业务流的资源分配方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、针对超密集网络中，当某用户申请接入该网络时，本地服务中心LSC综合考虑网络拓扑分布以及该用户的通信请求，选择一个或多个AP组成AP集合为该用户提供服务；AP集合中的每个AP均符合以下条件：AP在用户的信号接收范围内，且AP信号的接收信噪比大于门限值；LSC综合考虑具体为：收集申请用户上报的地理位置信息以及各条信道的链路质量状况，并计算用户到周边各个AP的距离以及信道质量参数，同时考虑各AP的负载情况，为用户分配符合要求的AP组成AP集合；步骤二、LSC根据该用户的业务需求、链路质量等为该用户AP集合中的每个AP分配频谱和功率资源，使系统能量效率最大化；具体步骤如下：步骤201、用户发起业务请求，向LSC上报业务种类，数据速率需求或时延需求，以及信道状况；步骤202、LSC综合考虑用户的业务需求、用户占用的各个子信道的信道质量、不同AP之间产生的干扰等因素，产生一组初始的功率分配和子载波分配的值；步骤203、设置用户需求以及AP发射功率的限制条件；C1代表用户的时延应该小于等于实时类业务的时延门限值，即所提供服务的AP应该满足用户实时类业务的时延需求；L代表视频业务的包长；b_i表示第i个AP所提供的业务类型；C_i表示第i个AP提供的速率，d代表用户实时类业务的时延门限值；I表示该用户的AP集合，{1,2,...i,...k,....I}；C2代表用户的数据速率应该大于等于非实时类业务的速率门限值；c表示用户非实时类业务的速率门限值；C3代表每一个AP的发射功率应该小于等于该AP的最大发射功率；p_ij表示第i个AP在第j个子载波上的发射功率；表示第i个AP的最大发射功率；C4代表每个AP在一个时刻只能提供一种类型的业务，其中0表示第i个AP提供实时类业务，1表示第i个AP提供非实时类业务；步骤204、利用初始的功率分配和子载波分配值，采用多重禁忌搜索算法对限制条件进行迭代，找到最大化系统能量效率的资源分配结果；最大化系统能量效率表示为：N表示该用户的AP集合I中的AP数量；第i个AP提供的速率B代表子载波的带宽；第i个AP在第j个子载波上的信噪比为其中a_ij＝{0,1}代表第i个AP是否使用第j个子载波，使用则为1，不使用则为0；h_ij表示第i个AP在第j个子载波上的信道增益，σ²是加性高斯白噪声；P_i表示第i个AP消耗的功率，p_ci表示第i个AP与用户之间的链路损耗；步骤三、当用户业务需求变化或者信道链路状况发生变化时，用户重新上报当前的位置信息、业务需求和信道链路状况，LSC重新动态进行功率和子载波的分配；步骤四、判断当前提供服务的AP集合是否满足用户的需求，如果是，保持当前状态不变；否则，LSC根据动态分配的结果关闭或者打开部分AP，以在满足用户业务需求的前提下最大化系统的能量效率；具体为：判断用户需求是否增大，如果是，增加AP的数量，使得增加后的AP集合恰好满足用户的业务需求；否则，用户需求降低，关闭部分AP，使得关闭后的AP集合恰好满足用户的业务需求；增加或减少的AP数量用迭代算法求解获得。