[发明专利]一种基于LTE技术的物联网上行链路资源分配方法

权利要求书

1.一种基于LTE技术的物联网上行链路资源分配方法，该物联网采用两级的网络结构，包括底层及核心网，其中，底层是由各类感知控制设备(IoTD)相连构成的感知延伸网络，感知延伸网络通过网关节点(IoTG)和核心网相连，网关节点(IoTG)负责收集来自感知控制设备(IoTD)的数据，并把这些数据传送给位于核心网的基站(eNB)，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、定义N种不同的服务质量需求，N≥2；

步骤2、在时域上，每一个传输时间间隔都执行一次资源分配算法，基站(eNB)根据用户的服务质量需求对用户进行差别化服务；在频域上，由基站(eNB)根据各用户提交的需求确定分配的资源块数目，分配的资源是连续的资源块，对于任意的第i个传输时间间隔，包括以下步骤：

步骤2.1、将可用的资源块数目n_{RB_avl}初始化为N_RB；

步骤2.2、网关节点(IoTG)根据自己接收到的来自感知控制设备(IoTD)的数据流发送一个请求速率信息R_{req_k}给基站(eNB)；

步骤2.3、基站(eNB)根据来自用户的服务质量需求，将用户分为N个子集，所有子集按照优先级进行排序；

步骤2.4、计算第i个传输时间间隔预分配给每个用户的资源块数目，其中，用户k的资源块数目为n_k，k∈{1，…，k，…K}，K为总的用户数目：

L_k表示分配给用户k的资源块集合，假设所有的N_RB都分配给用户k，则L_k为所有的资源块集合，利用下面公式计算得到每个资源块能提供的速率r_k：

$r_k=\underset{l\∈L_k}{\Σ}B\·{\log }_2(1+{\mathrm{\γ}}_{eff,k})$

式中，B表示每个资源块的带宽；γ_eff，k表示有效的信噪比，|L_k|表示分配给用户k的资源块集合的基数，γ_k，l表示用户k在第1个资源块上的信噪比，p_k，l表示用户k在第1个资源块上的发射功率，h_k，l表示用户k在第1个资源块上的信道增益，σ²表示加性高斯白噪声功率；

则第i个传输时间间隔预分配给用户k的资源块数目n_k＝R_{req_k}/r_k，并计算得到用户k累计需分配的资源块数目b_k，b_k＝b_k+n_k；

步骤2.5、根据步骤2.4计算得到的需要分配给每个用户的资源块数目，按照优先级顺序依次为步骤2.3确定的N个子集内的每个用户分配资源块，对于任意子集内的所有用户而言，依据最近一次服务时间，按先后顺序排序，最近一次服务时间最早的，排在最前面。

2.如权利要求1所述的一种基于LTE技术的物联网上行链路资源分配方法，其特征在于，在所述步骤1中定义3种不同的服务质量需求：

第一种、需要可靠的速率和延迟保障，具有最高优先级；

第二种、需要一定的速率和延迟保障，但到达速率没有第一种高，且对速率的要求低于第一种，具有第二高的优先级；

第三种、无速率和延迟要求，具有最低优先级。