[发明专利]一种基站多用户广播发送数据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子通讯技术领域，特别是一种基站多用户广播发送数据的方法。

背景技术

在当前的3G，4G，4G－LTE系统中，存在大量的数据业务(例如，移动用户下载新闻、音乐和视频)。该业务的特点是：其主要集中在蜂窝移动通信系统的下行链路中(即上下行链路业务量强非对称性)；各个不同的移动用户可能下载完全相同的数据(业务强相似性)。这两个方面是数据业务区别于传统的语音业务最大特点。基于此，如果仍然在新一代通信系统中采取“用户请求－基站响应”的一对一服务模式，可以预见：由于基站大量重复发射完全相同的信息，小区的系统资源(包括信道和基站发射能量)被大量相同的请求所占用和消耗，从而整个系统处于较低效率的运行状态。

对上面提到的数据业务中面临的新挑战，一个很简单易行的解决办法是把该相同的数据信息在同一信道和同一时刻内，通过多用户广播(multicasting)技术发送给多个移动用户。通过这样做，可以极大的提高系统的能量利用效率：即单位能量可以满足更多的用户请求。但另一方面，在实际系统中，移动用户的下载请求是随机发生的；如果要在同一时刻服务多个不同时刻的请求，先到达的请求必然会被延迟一段时间再服务，从而给部分用户请求引入额外的时延。从上面的分析可以得知，多用户广播中存在时延和能量效率的折中。

现有的关于多用户广播调度算法，都没有考虑下载请求随机到达引起的用户时延问题。在本发明中，同时考虑请求的时延以及基站能量效率，定义为每个请求的平均消耗能量，这两个待优化的目标，并设计一个简单、高效、普适的多用户广播调度算法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种简单、高效、适应力强，通过引入一定的时延，能大幅度提高基站多用户广播的能量效率，同时节约信道带宽的一种基站多用户广播发送数据的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基站多用户广播发送数据的方法，通过引入一定的时延，提高基站多用户广播的能量效率，节约信道带宽，它包括以下步骤：

S0:初始化系统参数：下载信息的传输速率为C；τ为每个传输时隙的长度；用函数F(x)＝αx，x≥0计算下载请求的时延，其中α是正常数；定义常数w≥0作为时延的权重；

S1：初始化定时器，即将上一次基站开始发送数据之后第一个新的请求到达的时间作为第一时刻；

S2：启动计时器，继续接收新的用户数据下载请求；记从第一时刻开始到有一个空闲信道的时间为T；

S3：在当前时刻S，计算请求来源的移动用户的最差的信道为y₁，定义其中第t-1时隙内到达的下载请求数量为R_t，其均值为E(R_t)＝λ，为每个请求来源的移动用户对应的信道，1≤i_t≤R_t，满足到第S-1时隙为止所积累的下载请求总数量为y₂，则：

(1)当并且则立即发送信息；

(2)当并且则立即发送信息；

S4：重复步骤S1～S3。

所述的信息为多个用户向基站请求下载的同一个数据文件；数据文件的长度为任意时隙长度；基站端可用的信道数量为任意数量。

本发明的有益效果是：本发明针对3G、4G蜂窝移动通信系统下行链路中存在的大量相同的数据通信业务，通过引入一定的时延，能大幅度提高基站多用户广播的能量效率，同时节约信道带宽，特别针对随机到达的下载相同数据的用户请求，确定基站何时发送相同的该信息，而不满足条件时基站则保持静默等待更多的用户请求到达。

附图说明

图1为不同下载请求到达速率下本申请算法与最优算法比较图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

一种基站多用户广播发送数据的方法，通过引入一定的时延，提高基站多用户广播的能量效率，节约信道带宽，它包括以下步骤：

S0:初始化系统参数：下载信息的传输速率为C；τ为每个传输时隙的长度；用函数F(x)＝αx，x≥0计算下载请求的时延，其中α是正常数；定义常数w≥0作为时延的权重；

S1：初始化定时器，即将上一次基站开始发送数据之后第一个新的请求到达的时间作为第一时刻；

S2：启动计时器，继续接收新的用户数据下载请求；记从第一时刻开始到有一个空闲信道的时间为T；