[发明专利]用户QoS的固定速率约束下的多基站系统比例公平调度方法

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种保证用户QoS的基于固定速率约束的多基站系统中的比例公平调度方法包括：随机产生随机种群并对种群中的个体进行二进制编码；计算用户的权值；按照轮盘赌的方式选择种群中适应度大的个体概率；选择出来的个体进行交叉、变异操作；依据迭代终止条件，选择出多基站服务各个用户的概率。本发明在资源充足与不足两种情况下分别实现了不同的优化目标：当可分配资源充足时，用户的服务缺失率均为零，由服务缺失率得到的用户权值均为1，保证了在用户服务质量要求的前提下达到系统吞吐量最大；当可分配资源不足时，用户的服务缺失率存在非零值，由服务缺失率得到的用户权值存在大于1的数值，保证用户得到公平的服务。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种保证用户QoS的基于固定速率约束的多基站系统中的比例公平调度方法。

背景技术

802.11ac作为新一代无线局域网的标准，提出了多用户多输入多输出(Multi-Users Multiple-InputMultiple-Output，MU-MIMO)技术，它是在常规多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技术的基础上，添加了多用户同时通信机制，有效地改善了网络资源的利用率。现在关于MU-MIMO主要集中在单基站对多用户的资源分配的研究，并且没有考虑用户的QoS需求，仅仅追求无线资源的高效利用会造成用户之间的不公平。另外由于基站连接每个用户的速率是有一定限制的，现有的研究算法没有在基于固定速率约束的情况下，考虑用户的速率需求，因此没有使系统的吞吐量最大化和用户之间的公平性得到良好的折中。针对以上问题，现有的分配方法有：1)利用凸优化方法得到的单基站系统中的关于MU-MIMO流分配的比例公平算法；2)利用交叉熵算法的比例公平调度；3)多基站系统中的资源平均分配调度。随着科技的进步，移动通信的发展越来越全面，用户对于QoS的需求也逐步增加。因此在资源分配中，考虑用户的QoS需求至关重要。如何在固定速率约束的情况下，考虑用户的QoS需求，并且合理地分配资源使系统的吞吐量最大化与用户之间的公平性得到良好的折中是本发明需要解决的问题。

综上所述，现有技术存在的问题是：只研究了单基站系统中的保证用户QoS的资源分配问题，或者是多基站系统中的资源平均分配问题，而没有考虑用户实际需求的速率，针对上述不足，本文提出一种保证用户QoS的基于固定速率约束的多基站系统中的比例公平分配算法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种保证用户QoS的基于固定速率约束的多基站系统中的比例公平调度方法。

本发明是这样实现的，一种保证用户QoS的基于固定速率约束的多基站系统中的比例公平调度方法，所述保证用户QoS的基于固定速率约束的多基站系统中的比例公平调度方法包括以下步骤：

步骤一，随机产生随机种群并对种群中的个体进行二进制编码；

步骤二，计算用户的权值；具体包括：

(a)对群体中的个体进行二进制编码，对产生的群体进行化正，将编码后的二进制码串转化为十进制概率，并将其基站服务各个用户的概率进行归一化处理，利用公式Pai*V求出其对角线上的元素为用户m在第t-1次迭代中实际分得的速率S_m,t-1；

(b)根据t-1次迭代后用户分得的速率，计算在第t次迭代中用户的服务缺失率c_m,t；

当时，

当时，c_m,t＝0；

(c)根据得到的用户的服务缺失率，计算用户权值ω_m,t；

当时，

当时，ω_m,t＝1；

其中表示在第t次迭代时，所有用户服务缺失率的平均值，α、β均为正整数；