[发明专利]一种基于异构业务的混合网络资源优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信网络领域，特别是涉及排队论，以及优化理论。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，无线通信系统正朝着提升容量的方向发展的同时,无线通信系统对于生态环境和社会经济生活的影响也愈加凸显。随着信息与通信技术产业的飞速发展,其每年的能量消耗也在与日俱增。

绿色无线通信是在以提升网络容量为宗旨的传统无线通信基础上提出的新一代无线通信理念。其主要目的是通过创新的高能效传输技术、无线资源管理技术、干扰消除技术、组网技术和低功耗工艺制造技术等,在满足用户业务需求的同时降低网络能量消耗,从而节能减排,减小资源浪费和对环境的污染。因此,高能效的无线通信系统,特别是网络设备,对于社会和运营商均有积极的意义；高能效的无线通信系统,更满足节能环保的社会要求,具有更强的竞争力；高能效的无线通信系统,更能降低运营商的运营成本,拓展无线通信的市场。

因此,绿色无线通信的发展已经受到广泛的关注,而用于提高网络能量效率的高能效通信技术也从无线通信系统的各个方面展开并取得了一定的进展。基于高效率设计、数字信号处理技术都是绿色无线通信发展的基础。对于高能效的算法和通信技术研宄,首先研究不同的网络能耗模型和网络能效评价指标对于高能效通信技术设计的影响以及网络容量和能量效率之间的制衡关系；根据网络动态状况,研究如何利用网络业务负载的变化和用户服务质量的多样性实现基站节能的控制策略；同时,网络自适应优化已经成为无线通信系统发展的一个重要趋势,通过网络自主地收集、分析网络信息,并自主进行决策和调整,不仅可以获得网络性能的整体提升,还能够有效地降低网络运营成本除此之外,针对未来蜂窝移动通信系统的技术需求和挑战,包括分层异构无线网络的高能效组网方法、动态小区睡眠和唤醒机制、高能效协作处理算法,高能效多天线传输策略和高能效无线资源管理策略也都已经展开了深入的研宄，基于异构业务的混合网络结构如图1所示。

综上所述,如何在维持通信系统容量提升速度的前提下,利用高能效通信技术来提升整个网络资源的效能,进而降低无线通信运营成本，是非常紧迫和有意义的工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：通过建立网络资源优化模型、进行等效工程处理和缓存容量优化，实现满足异构业务传输的网络资源弹性优化管理，如图2所示。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案包括以下步骤，如图3所示：

A、建立网络资源优化模型；

B、进行等效工程处理；

C、缓存容量优化，如图4所示。

所述步骤A中，优化模型具体为：其中为子载波n上的用户k的瞬时数据速率，p_k,n为子载波n上的为用户k分配的功率，h_k,n为子载波n上的用户k的信道增益，B为网络平均带宽，N为载波数目，为用户k的汇聚数据速率，T_slot为时隙长度，Ω_k为分配给用户k的子载波集合，W_k为用户k的权重因子，Q_k为用户k的队列，K为用户数目，PS为包交换域，p_T为传输功率上限值，N₀为噪声功率谱密度均值。

s.t. p_k,n≥0,

R_kT_slot≤Q_k,

Ω_k∩Ω_j＝φ(k≠j)

所述步骤B中，等效工程处理具体为：采用规则其中为第l个数据包的传输时延估计，S_k,i,l为用户k的第l个数据包经过链路i的时延误差，D_k,i,l为经过链路i的用户k的第l个数据包大小，J为链路数目，η∈(01)为权重系数，M为队列中的数据包数目，根据不同的传输场景，数据包l的延迟也不相同，其表示为r_l，c为数据包类别，