[发明专利]一种基于LTE技术的物联网上行链路资源分配方法

摘要

本发明涉及一种基于LTE技术的物联网上行链路资源分配方法。本发明提出了一种基于LTE技术实现物联的解决方案，并给出了在这种方案下基于QoS的上行链路资源的分配方法。在资源匮乏的条件下，优先给时延敏感类用户分配资源，满足此类用户的带宽需求；在资源充足的情况下，又能根据用户的实际需求，按需给各用户分配资源；在满足QoS的基础上，最大化系统的资源利用率。

主权项

一种基于LTE技术的物联网上行链路资源分配方法，该物联网采用两级的网络结构，包括底层及核心网，其中，底层是由各类感知控制设备(IoTD)相连构成的感知延伸网络，感知延伸网络通过网关节点(IoTG)和核心网相连，网关节点(IoTG)负责收集来自感知控制设备(IoTD)的数据，并把这些数据传送给位于核心网的基站(eNB)，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、定义N种不同的服务质量需求，N≥2；步骤2、在时域上，每一个传输时间间隔都执行一次资源分配算法，基站(eNB)根据用户的服务质量需求对用户进行差别化服务；在频域上，由基站(eNB)根据各用户提交的需求确定分配的资源块数目，分配的资源是连续的资源块，对于任意的第i个传输时间间隔，包括以下步骤：步骤2.1、将可用的资源块数目nRB_avl初始化为NRB；步骤2.2、网关节点(IoTG)根据自己接收到的来自感知控制设备(IoTD)的数据流发送一个请求速率信息Rreq_k给基站(eNB)；步骤2.3、基站(eNB)根据来自用户的服务质量需求，将用户分为N个子集，所有子集按照优先级进行排序；步骤2.4、计算第i个传输时间间隔预分配给每个用户的资源块数目，其中，用户k的资源块数目为nk，k∈{1，…，k，…K}，K为总的用户数目：Lk表示分配给用户k的资源块集合，假设所有的NRB都分配给用户k，则Lk为所有的资源块集合，利用下面公式计算得到每个资源块能提供的速率rk：rk=Σl∈LkB·log2(1+γeff,k)]]>式中，B表示每个资源块的带宽；γeff，k表示有效的信噪比，|Lk|表示分配给用户k的资源块集合的基数，γk，l表示用户k在第1个资源块上的信噪比，pk，l表示用户k在第1个资源块上的发射功率，hk，l表示用户k在第1个资源块上的信道增益，σ2表示加性高斯白噪声功率；则第i个传输时间间隔预分配给用户k的资源块数目nk＝Rreq_k/rk，并计算得到用户k累计需分配的资源块数目bk，bk＝bk+nk；步骤2.5、根据步骤2.4计算得到的需要分配给每个用户的资源块数目，按照优先级顺序依次为步骤2.3确定的N个子集内的每个用户分配资源块，对于任意子集内的所有用户而言，依据最近一次服务时间，按先后顺序排序，最近一次服务时间最早的，排在最前面。