[发明专利]一种基于传输延迟的资源分配方法

权利要求书

1.一种基于传输延迟的资源分配方法，其特征在于，所述方法包括：

在基本服务组内生成各个站点位置，并根据站点位置和接入点位置计算出路径损耗；

根据站点与接入点之间的信道状态信息，在连续多帧传输中生成不同信道增益矩阵；

根据所述信道增益矩阵计算出站点集合中各个站点在不同资源块的上行数据传输速率；

基于所述数据传输速率与数据包大小计算出所述站点集合中各个站点的传输延迟；

以最小化传输延迟差为目标，利用各个站点的传输延迟构建出传输延迟矩阵；根据传输延迟矩阵进行匹配，令当前站点集合中第一个站点选择传输延迟大小居中的资源块，依次遍历剩余的每个站点，每一轮迭代过程中站点选择与上一轮传输延迟相差最小但不重复的资源块，得到当前站点集合中所有站点的传输延迟值，直到所有站点与资源块完成匹配；得到在确定传输机会时长内站点集合中各个站点的资源块分配结果；

其中，最小化传输延迟差的目标模型表示为：

min T_G(m)＝|T_k1,n1-T_k2,n2|

约束条件为：

C1:

C2:0≤p_k,n(m)≤p_k-max

C3:k1≠k2，n1≠n2∈G(m)

其中，T_G(m)表示匹配集合G(m)里任意两站点的传输时延差；G(m)表示在传输帧m帧内匹配后的站点与资源块对的集合；T_k1,n1表示站点k₁与资源块n₁匹配后传输数据需要的时间；T_k2,n2表示站点k₂与资源块n₂匹配后传输数据需要的时间；α_k,n(m)为指示传输帧m帧内资源块n是否分配给站点k的变量；p_k,n(m)表示传输帧m内接入点n指示站点k的发射功率，p_k-max表示站点k的最大发射功率，K表示站点集合中的站点数量；N表示带宽中的资源块个数；

以最小化帧填充比例即最大化信道利用率为目标，遍历每个站点集合中的站点的传输延迟，对当前站点的发射功率进行调整并为其分配对应的发射功率；得到各个站点的功率分配结果；

其中，最小化帧填充比例即最大化信道利用率的目标模型表示为：

约束条件为：

C1:0≤p_k,n(m)≤p_k-max

C2:T_G(m)_max-T_k≥0

其中，η_pad表示填充效率，即填充部分与总传输时间的比值；T_G(m)_max表示传输帧m内传输的站点集合G(m)里两站点的最大传输时延差；T_k表示站点k传输数据需要的时间，K表示站点集合中的站点数量；N表示带宽中的资源块个数；C1表示每个站点的发射功率小于功率限制，p_k,n(m)表示传输帧m内接入点n指示站点k的发射功率，p_k-max表示站点k的最大发射功率；C2表示站点集合内在功率分配阶段优化后的传输时间要小于集合内最大传输时间。

2.根据权利要求1所述的一种基于传输延迟的资源分配方法，其特征在于，所述站点集合为基本服务组中生成的所有站点构成的站点集合或者为对所有站点构成的站点集合进行分组处理后的若干分组站点集合；所述分组处理包括计算出每个站点的上行最大数据传输速率，根据映射函数和站点队列大小计算出站点的上行传输延迟；将需要相似上行传输延迟的站点划分到同一个分组的站点集合中。

3.根据权利要求1所述的一种基于传输延迟的资源分配方法，其特征在于，最小化传输延迟差的优化目标模型表示为：

s.t.T_k1,n1∈T_G(m)；k1≠k2，n1≠n2∈G(m)

其中，S表示最小化传输延迟差的优化目标；T_K,N表示站点K与资源块N匹配后传输数据需要的时间；为匹配结果中一组站点的平均传输时长。

4.根据权利要求1所述的一种基于传输延迟的资源分配方法，其特征在于，站点的功率分配方式还包括遍历站点集合中的传输延迟；判断站点的传输时间是否大于当前站点集合内的最小传输时间，若大于所述最小传输时间，且发射功率小于最大功率限制，则令站点的传输时间等于当前站点集合内的最小传输时间，并按照所述最小传输时间计算出当前站点的发射功率并增加发射功率；如果优化功率大于最大发射功率，则确认站点以最大传输功率传输，并确定出传输延迟；当站点集合中的所有站点的功率优化完毕时得到该站点集合中新的传输延迟值，计算帧填充效率和系统吞吐，分配方案执行结束。