[发明专利]基于高斯拟合的无线资源虚拟化方法

权利要求书

1.一种基于高斯拟合的无线资源虚拟化方法，其特征在于，获得信道状态转移概率矩阵，获得调度时隙内信道容量的概率分布，对信道容量的概率密度进行高斯拟合，该方法的具体步骤包括如下：

(1)获得信道状态转移概率矩阵：

(1a)将瑞利信道的参数作为无线信道参数；

(1b)将无线信号接收器的接收端接收到的随时间变化的连续信噪比值，按等间隔划分为M个信道状态，M表示在区间[0,∞]所选取的一个正整数，每个状态对应一种信道状态，划分后的M个信道状态有M+1个门限值；

(1c)将M+1个门限值从小到大的顺序，组成信道状态的门限向量；

(1d)利用下述状态转移概率公式，计算每个信道的状态转移概率：

其中，p_m,m+1表示从第m个状态转移到第m+1个状态的概率，≈表示约等于，Γ表示信道状态的门限向量，Γ＝[Γ₁,Γ₂,...,Γ_M+1]，Γ₁＜Γ₂＜,...,＜Γ_M+1，其中，Γ₁＝0，表示第1个状态的下限为0，Γ₂表示第一个信道状态的上限和第二个信道状态的下限，Γ_M+1＝∞表示第M个状态的上限为无穷大，其余信道状态门限值均介于0至无穷大之间，N(Γ)表示交叉电平率，即单位时间内衰落信号正向或反向经过信噪比门限Γ的平均次数，T_P表示一个子帧的时间，∫()表示求积分操作，γ₀表示接收器接收端接收到的平均信噪比，γ表示接收器接收端接收到的瞬时信噪比，表示满足所有其后列出的条件，| |表示取绝对值操作，s表示第s个信道状态，t表示第t个信道状态，s和t表示在区间[1,M]所选取的正整数，信道的状态转移概率表示从一个状态转移至相邻的另一个状态的概率，无线信道的状态转移表示信道状态在一个单位时间内的一个状态，进入下一单位时间时，转移成为与其状态相邻的另一个状态；

(1e)将每个信道状态转移概率填入信道状态转移概率矩阵中转移状态对应的行与列的交叉点处，获得信道状态转移概率矩阵；

(2)获得调度时隙内信道容量的概率分布：

(2a)用每个调度时隙内所有单位子帧容量的平均值，作为该信道的容量；

所述调度时隙是指，资源调度时交换传送信息的最小单位，一个调度时隙包含多个单位子帧；

(2b)利用下述信道容量概率公式，计算每个调度时隙内每个信道的信道容量概率：

其中，P_p,q(·)表示第p个调度时隙中第q个信道的容量概率，P_p,q(R＝R^j|r₁)表示在第p个调度时隙中，当第一个帧容量为r₁时，第q个信道的容量R取R^j的概率，R^j表示每个调度时隙内的信道容量R的所有可能取值中第j种取值，∑表示求和操作，ξ表示当信道容量R取R^j时，L个子帧容量的所有组合情况数，| |表示取绝对值操作，r_l表示第l个子帧容量，r_l^ξ表示第ξ个组合情况中第l个子帧容量，公式中的省略号表示第r₃至r_L-1帧在其前一帧容量已知情况下，r_i＝r_i^ξ的概率，i表示在区间[3,L-1]所选取的一个正整数，L表示一个调度时隙中包含单位子帧的个数，l表示在区间[1,L]所选取的一个正整数；

(2c)将所有的信道容量概率的组成信道容量的概率分布，作为每个调度时隙内信道容量的概率分布；

(3)对信道容量的概率密度进行高斯拟合：

(3a)利用信道容量概率密度柱状图构造方法，在一个二维坐标中构造每个信道的信道容量概率密度的柱状图；

(3b)将二维坐标中每个信道容量概率密度的柱状图上方横线的中点，作为每个柱状图对应的数据平均点；

(3c)按照下式，拟合每个柱状图对应的数据平均点，得到一个调度时隙内高斯拟合后信道容量概率密度的高斯拟合曲线：

其中，g(x)表示一个调度时隙内高斯拟合后信道容量概率密度的高斯拟合曲线，表示开根号操作，π表示圆周率，σ表示高斯分布的标准差，exp表示以自然数e为底的指数操作，x表示二维坐标中信道容量的值，μ表示高斯分布的均值；

(4)获取可用于分配的信道虚拟容量：

用一个调度时隙内的信道容量乘以一个调度时隙内高斯拟合后信道容量概率密度，得到一个调度时隙内可用于资源分配的信道虚拟容量。

2.根据权利要求1所述的基于高斯拟合的无线资源虚拟化方法，其特征在于，步骤(3a)中所述信道容量概率密度柱状图构造方法的步骤如下：

第一步，构建一个二维平面坐标系，其横坐标表示信道容量，单位为bit/s/Hz，其纵坐标表示信道容量概率密度；

第二步，在构建的二维平面坐标系中，以每个信道容量间隔作为每个柱状图的底，以每个信道容量的概率作为每个柱状图的面积，以每个信道容量的概率密度作为每个柱状图的高，得到所有信道容量概率密度的柱状图。