[发明专利]一种时延优化的资源分配方法

说明书

本发明公开了一种时延优化的资源分配方法，涉及无线通信技术领域；首先，无线资源管理器确定当前时隙上待调度的用户，根据所有待调度用户在当前时隙和前一个时隙上的QSI，计算待调度用户每种业务的优先级因子，并生成用户业务的优先级顺序表，用于指导无线资源管理器对传输待调度用户优先级最高业务的数据所需发射功率的控制和对无线资源块分配的决策，然后，将资源分配结果发送给对应的待调度用户；最后，更新每个用户的每个业务对应缓存队列的QSI；本发明保证网络内所有缓存队列的有界性，以减少业务的平均传输时延，且在实现网络稳定性的前提下，使网络能量效率性能趋近最优值。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体是无线接入网中的一种时延优化的资源分配方法。

背景技术

根据Cisco在2016年公开的调研报告中显示，目前超过55％的数据流量来自于视频流媒体和语音会话业务，这类时延敏感的实时业务在未来5年仍将保持指数式增长，预计到2020年，实时业务所产生的数据流量将占总数据流量的75％以上。因此，为了保证智能手机、平板电脑和可穿戴设备等智能终端所运行的实时业务能给客户带来更优越的用户体验，移动互联网应用对无线网络的时延性能提出了更高的要求。

实时业务对无线网络低时延的需求使得传统资源分配方法不再能有效地保证无线网络整体性能。传统资源分配方法的基本出发点是根据获取到的物理层信息，例如信道状态信息(CSI，Channel State Information)和小区间干扰情况，灵活动态地为所服务的用户调整无线网络的可用资源，优化网络的频谱效率或者能量效率。

然而，这种资源分配方法无法根据用户请求业务的实际时延情况，进行有效减少业务传输时延的资源分配，也无法针对用户所请求业务的时延特性而做出时延优化的资源分配策略。仅利用物理层信息而优化物理层性能指标的资源分配方法并不能为用户提供高层次的服务质量保证，也无法进一步提高无线网络的时延性能。因此，有必要提出一种能够根据用户请求业务的时延特性和对应缓存队列的队列状态信息(QSI，Queue StateInformation)而进行时延优化的资源分配方法，以减少用户所请求业务的传输时延，实现网络的稳定性，为用户提供更好的服务质量(QoS，Quality of Service)。

目前大多数针对实时业务而做出时延优化的资源分配方法通常考虑了用户的时延情况、业务的优先级和用户当前的CSI，能够满足用户对于实时业务的QoS要求，实现较好的网络整体性能，但是相关算法复杂度通常较高，无法同时兼顾实时业务和非实时业务的差异化QoS需求，亦或会出现网络数据包丢弃率较高的情况，无法保证网络的稳定性，亦或缺少对建设绿色通信网络中对实现高能效性能的考虑。

作为一个当前被学术界和产业界广泛研究的指标，能量效率用于估计能量如何被高效利用，既需要考虑优化网络的总速率和，也需要考虑优化网络的整体能耗。因此，亟需提出一种新的时延优化的资源分配方法，在保证各用户业务平均传输时延在设定的门限范围内，同时最大程度地提高网络的能量效率性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种时延优化的资源分配方法，是一种实现网络能量效率和平均传输时延均衡的资源分配方法，该方法根据各用户的CSI和QSI，动态地控制无线资源的分配，旨在网络能量效率的最大化，同时还针对业务时延特性的不同，按需地对业务的平均传输时延进行优化，保证业务的平均传输时延不超过设定的门限。

具体步骤如下：

步骤一、无线资源管理器统计网络能感知的具有不同时延特性的业务类型；

业务类型共N种；表示为{1,2,…,n,…,N}；n为业务序号；所有附着用户共K个；表示为{1,2,…,k,…,K}；k为用户标识。

步骤二、针对每个资源分配时隙，无线资源管理器在起始时刻为每种业务配置业务控制参数，以及确定在当前时隙内所有可用无线资源块的集合；