基于证据理论的多业务OFDM跨层动态资源分配方法

摘要

本发明公开了无线通信技术领域中的一种基于证据理论的多业务OFDM跨层动态资源分配方法。包括：根据调度等级，建立用于划分数据包的目标集合；设定评价指标；根据每个评价指标下数据包划分到目标集合的隶属度函数，计算得到每个评价指标下数据包划分到目标集合的基本概率分配函数值；根据D-S证据理论，将各个评价指标下数据包划分到目标集合的基本概率分配函数值进行融合，得到融合后的基本概率分配函数值；根据融合后的基本概率分配函数值，确定数据包的调度等级；数据包根据调度等级和融合后的基本概率分配函数值进行调度。本发明克服了根据单一评价指标对资源调度优先级进行判别时精度、可靠性和准确性较低的缺陷。

主权项

一种基于证据理论的多业务OFDM跨层动态资源分配方法，其特征是所述方法包括：步骤1：根据调度等级，建立用于划分数据包的目标集合，具体是根据调度等级由高到低的顺序，将数据包划分为急调集合、模糊集合和等待集合3个目标集合；步骤2：设定评价指标，具体是设定时延、速率公平性和丢包率作为评价指标；步骤3：根据每个评价指标下数据包划分到目标集合的隶属度函数，计算得到每个评价指标下数据包划分到目标集合的基本概率分配函数值，具体是，根据时延、速率公平性和丢包率评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的隶属度函数，计算得到时延、速率公平性和丢包率评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的基本概率分配函数值；其中，所述时延评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的隶属度函数为： T _ μ 1 ( i ) = exp ( - C 1 * π * ( T _ delay ( i ) - ( T _ max ( s ( i ) ) / 2 ) 2 ) 2 ) T _ μ 2 ( i ) = exp ( - C 2 * π * ( T _ delay ( i ) - T _ max ( s ( i ) ) 2 ) 2 ) T_μ3(i)=exp(‑C3*π*(T_delay(i))2)式中：T_μ1(i)为时延评价指标下数据包i划分到急调集合的隶属度函数；T_μ2(i)为时延评价指标下数据包i划分到模糊集合的隶属度函数；T_μ3(i)为时延评价指标下数据包i划分到等待集合的隶属度函数；C1、C2、C3为调节隶属度函数的参数；π为圆周率；T_delay(i)为数据包i的传输时延；T_delay_max(s(i))为数据包i所属业务s的传输时延上限；所述根据时延评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的隶属度函数，计算得到时延评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的基本概率分配函数值的计算公式为： BPAF _ T 1 ( i ) = T _ μ 1 ( i ) Σ j = 1,2,3 T _ μ j ( i ) BPAF _ T 2 ( i ) = T _ μ 2 ( i ) Σ j = 1,2,3 T _ μ j ( i ) BPAF _ T 3 ( i ) = T _ μ 3 ( i ) Σ j = 1,2,3 T _ μ j ( i ) 式中：BPAF_T1(i)为时延评价指标下数据包i划分到急调集合的基本概率分配函数值；BPAF_T2(i)为时延评价指标下数据包i划分到模糊集合的基本概率分配函数值；BPAF_T3(i)为时延评价指标下数据包i划分到等待集合的基本概率分配函数值；所述速率公平性评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合 的隶属度函数为： R _ μ 1 ( i ) = R _ total ( s ( i ) ) - R _ aver ( s ( i ) ) R _ total ( s ( i ) ) R _ μ 2 ( i ) = R _ aver ( s ( i ) ) R _ total ( s ( i ) ) R _ μ 3 ( i ) = 2 R _ aver ( s ( i ) ) R _ total ( s ( i ) ) ( 0 ≤ R _ aver ( s ( i ) ) ≤ 1 2 R _ total ( s ( i ) ) ) 2 * R _ total ( s ( i ) ) - 2 * R _ aver ( s ( i ) ) R _ total ( s ( i ) ) ( 1 2 R _ total ( s ( i ) ) ≤ R _ aver ( s ( i ) ) ≤ 1 ) 式中：R_μ1(i)为速率公平性评价指标下数据包i划分到急调集合的隶属度函数；R_μ2(i)为速率公平性评价指标下数据包i划分到模糊集合的隶属度函数；R_μ3(i)为速率公平性评价指标下数据包i划分到等待集合的隶属度函数；R_aver(s(i))为第i个数据包所属业务s的平均传输速率；R_total(s(i))为第i个数据包所属业务s在全部子信道传输的速率之和；所述根据速率公平性评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的隶属度函数，计算得到速率公平性评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的基本概率分配函数值的计算公式为： BPAF _ R 1 ( i ) = R _ μ 1 ( i ) Σ j = 1,2,3 R _ μ j ( i ) BPAF _ R 2 ( i ) = R _ μ 2 ( i ) Σ j = 1,2,3 R _ μ j ( i ) BPAF _ R 3 ( i ) = R _ μ 3 ( i ) Σ j = 1,2,3 R _ μ 3 ( i ) 式中：BPAF_R1为速率公平性评价指标下数据包i划分到急调集合的基本概率分 配函数值；BPAF_R2为速率公平性评价指标下数据包i划分到模糊集合的基本概率分配函数值；BPAF_R3为速率公平性评价指标下数据包i划分到等待集合的基本概率分配函数值；所述丢包率评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的隶属度函数为： L _ μ 1 ( i ) = exp ( - C 4 * π * ( ( L _ loss ( s ( i ) ) - ( 100 * L _ loss _ max ( s ( i ) ) ) / 2 ) 2 ) 2 ) L _ μ 2 ( i ) = exp ( - C 5 * π * ( ( L _ loss ( s ( i ) ) - ( 100 * L _ loss _ max ( s ( i ) ) ) / 2 ) 2 ) 2 ) L_μ3(i)=exp(‑C6*π*(L_loss(s(i)))2)式中：L_μ1(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到急调集合的隶属度函数；L_μ2(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到模糊集合的隶属度函数；L_μ3(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到等待集合的隶属度函数；C4、C5、C6为调节隶属度函数的参数；L_loss(s(i))为数据包i所属业务s在数据包i发送前的丢包率；L_loss_max(s(i))为数据包i所属业务s的丢包率上限；所述根据丢包率评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的隶属度函数，计算得到丢包率评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的基本概率分配函数值的计算公式为： BPAF _ L 1 ( i ) = L - μ 1 ( i ) Σ j = 1,2,3 L _ μ j ( i ) BPAF _ L 2 ( i ) = L _ μ 2 ( i ) Σ j = 1,2,3 L _ μ j ( i ) BPAF _ L 3 ( i ) = L _ μ 3 ( i ) Σ j = 1,2,3 L _ μ j ( i ) 式中：BPAF_L1(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到急调集合的基本概率分配函数值；BPAF_L2(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到模糊集合的基本概率分配函数值；BPAF_L3(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到等待集合的基本概率分配函数值；步骤4：根据D‑S证据理论，将各个评价指标下数据包划分到目标集合的基本概率分配函数值进行融合，得到融合后的数据包划分到目标集合的基本概率分配函数值；步骤5：根据融合后的数据包划分到目标集合的基本概率分配函数值，确定数据包的调度等级；步骤6：数据包根据调度等级和融合后的数据包划分到目标集合的基本概率分配函数值进行调度。