一种异构网络资源优化方法

摘要

本发明提出了一种异构网络资源优化方法，所述方法解决了虚拟终端系统接入网侧异构网络资源分配和优化问题。本发明考虑了虚拟终端系统业务流跨层传输的特性，通过对接入网侧资源的优化对服务器侧业务分流的控制，有效避免业务流的缓滞和不必要的资源浪费且提高了系统传输效率。同时本发明考虑了各接入网下终端能量特性，通过对接入网下终端剩余能量的感知，来有效避免剩余能量较低的终端参与业务流的传输，有效提高了系统网络的稳定性。本发明实现了系统传输容量的最优化和系统资源利用率最优化，简单而易于实现，具有很好的应用前景。

主权项

一种异构网络资源优化方法，其特征在于，其具体步骤如下：步骤A，得到在接入网小区j内总的数据速率r_j和负载x_j：$r_j=\underset{i=1}{\overset{k}{\Sigma }}{x}_{ij}log(1+\frac{g_{ij}{p}_{ij}}{x_{ij}})$$x_j=\underset{i=1}{\overset{k}{\Sigma }}{x}_{ij}$其中，j为接入网所拥有小区标号；i为各接入网小区覆盖范围内用户终端标号；k为对应接入网小区相连通的终端总数k∈(n₁,n₂,n₃)，n₁、n₂、n₃为各小区覆盖范围内终端数；x_ij为接入网小区j分给终端i的带宽；p_ij为终端i在接入网小区j分配的传输功率；为接入网小区j与小区内终端i的信道增益；N_ij为接入网小区j中终端i的噪声功率频谱密度；H_ij为接入网小区j内终端i的信道传递函数，该信道为恒参信道；得到在三个网络下所得到的最大的数据传输速率模型为：$\begin{array}{c}\max R(x,p)=\max \underset{j=1}{\overset{K}{\Sigma }}{r}_j\\ =\max \underset{j=1}{\overset{K}{\Sigma }}\underset{i=1}{\overset{k}{\Sigma }}{x}_{ij}\log (1+\frac{g_{ij}{p}_{ij}}{x_{ij}})\end{array}$$\begin{array}{ccc}s.t& \underset{i=1}{\overset{k}{\Sigma }}{x}_{ij}<X_j& \forall j\end{array}$P_th<p_ij<P_max,ijx_ij＞0X_j为接入网小区j的最大带宽；P_th为接入网小区j下终端i的最小功率；P_max,ij为接入网小区j下终端i的最大功率；K为接入网下小区总数K＝K₁+K₂+K₃；K₁、K₂、K₃为各接入网小区数；其中该模型的解p_ij和x_ij即为虚拟终端系统接入网侧最优资源分配值；步骤B，计算虚拟终端系统接入网侧各接入网数据传输速率，将服务器侧业务流按比例进行分配；具体描述如下：根据步骤A中，终端i在接入网小区j分配的传输功率p_ij和带宽x_ij的虚拟终端系统接入网侧最优资源分配值，得到各接入网任意时刻最大系统速率为虚拟终端系统接入网侧进行数据传输时，设定在该时间段内各接入网的数据传输速率是固定的，则在该时间段内虚拟终端系统服务器侧将业务分为数据量大小不同的子业务流进行传输，大小比例则按照各接入网的数据传输速率按比例进行分配，其公式为：$W_1:W_2:W_3=\underset{j=1}{\overset{K_1}{\Sigma }}{r}_j:\underset{j=K_1}{\overset{K_1+K_2}{\Sigma }}{r}_j:\underset{j=K_1+K_2}{\overset{K}{\Sigma }}{r}_j$该比例即为服务器侧业务流分配最佳比例；其中，W₁、W₂、W₃为在该时间段内虚拟终端系统服务器侧分配给各个接入网的数据业务量；步骤C，以设定的时间周期，检测各接入网下终端能量值是否大于设定的门限值E_th；当终端能量值小于E_th时，该终端不再参与接入网侧业务流传输，从而导致小区覆盖范围内终端数n₁、n₂、n₃发生变化，则虚拟终端系统接入网侧最优资源分配值p_ij和x_ij及业务流分配比例值也随之改变；若终端数n₁、n₂、n₃发生改变，则返回步骤A继续执行；所述E_th为各接入网下终端最低剩余能量门限值。