[发明专利]适于无线网络的资源分配方法、装置和系统

权利要求书

1.一种适于无线网络的资源分配方法，其特征在于，所述资源分配方法包括：

S101：获取网络节点缓存中数据包的优先级信息和系统中可用载波资源信息，以业务与资源相匹配的原则，对网络中节点进行集中式的载波资源分配，具体地，数据包的优先级和与其匹配的载波资源的功率增益成正比，数据包的优先级越高，与其匹配的载波资源的功率增益越大；

S102：根据网络中节点的载波资源分配结果，对网络中节点进行有预见性的分布式的传输功率资源分配，并迭代至收敛，包括：引入决策后状态来近似求解贝尔曼方程，得到决策后状态值函数，通过决策后状态值函数的不断迭代，实现策略的不断优化，直至拉格朗日乘子跳出迭代条件为止，针对所有节点的拉格朗日乘子在中心节点进行更新；

S103：根据网络中节点的载波资源和传输功率资源的分配结果，对机制进行更新。

2.根据权利要求1所述的适于无线网络的资源分配方法，其特征在于，步骤S101中，所述获取网络节点缓存中数据包的优先级信息包括以下步骤：

设网络中共存在K个节点，其中包括一个中心节点，所有节点的数据缓存中共有M个数据包；

采用符号μ_k,m表示第k个节点的数据缓存中第m个数据包的优先级，根据下述公式计算每个数据包的优先级：

μ_k,m＝x_k,m/l_k,m

其中，x_k,m为该数据包的大小，l_k,m为该数据包的剩余生存时间。

3.根据权利要求1所述的适于无线网络的资源分配方法，其特征在于，步骤S101中，获取系统中可用载波资源信息包括以下步骤：

获取所述网络中可用载波资源的集合H；

按照集合H中可用载波资源的载波功率增益的大小顺序，对集合H重新进行排序，对排序后的可用载波资源集合H，按照载波功率增益的大小为每个载波分配一个序号，载波功率增益越大的，其序号越小，载波功率增益越小的，其序号越大，排序后的可用载波资源集合可以用符号表示为H＝{g₁,g₂,…,g_h}，其中共有h个可用载波。

4.根据权利要求1所述的适于无线网络的资源分配方法，其特征在于，所述贝尔曼方程满足如下等式：

其中，V(·)为值函数，L为拉格朗日函数，P(s′|s,a)为在状态s下，选取动作a后，到达状态s′的转移概率；π为所有可选动作的集合；

由于系统状态未知，引入决策后状态近似求解贝尔曼方程满足如下等式：

其中，为决策后状态，为决策后状态值函数，s⁰为初始状态。

5.根据权利要求1所述的适于无线网络的资源分配方法，其特征在于，步骤S103中，所述根据网络中节点的载波资源和传输功率资源的分配结果，对机制进行更新是指，利用虚拟体验的方法在同一时隙下更新Q表中多对状态动作对的Q值，以对Q表进行更新，包括以下步骤：

在一个时隙对同一动作、不同状态的Q值进行更新。

6.一种适于无线网络的资源分配装置，其特征在于，包括：

载波分配模块：用于获取网络节点缓存中数据包的优先级信息和系统中可用载波资源信息，同时根据获取的上述信息进行载波资源的分配；

功率分配模块：用于根据网络中节点的载波资源分配结果，对网络中节点进行有预见性的分布式的传输功率资源分配，同时进行拉格朗日乘子更新，并迭代至拉格朗日乘子收敛；

机制更新模块：用于根据载波资源和传输功率资源的分配结果，对机制进行更新。