一种实际功耗模型下能量效率最优的传输方法

摘要

本发明公开了一种实际功耗模型下能量效率最优的传输控制方法，特征是发送端首先依据信道增益h和实际功耗模型，得到无时延约束能效最优传输速率ree；在已知数据包在给定时间内的实际到达时，可以通过离线传输控制方法求得每个数据包对应的最优发送速率；在仅知道当前剩余数据量、数据包平均到达率和平均长度时，可以通过在线传输控制方法计算实时的发送速率。本发明依据数据包到达情况和发送机功耗模型进行传输速率自适应调整，因此能够使得系统能效更优。在保证数据包时间约束的条件下，能够以最小的能量传输给定的数据包。

主权项

1.一种实际功耗模型下能量效率最优的传输控制方法，其特征在于：发送端首先依据信道增益h和实际功耗模型，通过求解下列的非线性方程计算得到无时延约束能效最优传输速率r^ee，$r^{\mathrm{ee}}·2^{\frac{r^{\mathrm{ee}}}{W}}\frac{\ln 2}{\mathrm{hW}}=\frac{2^{\frac{r^{\mathrm{ee}}}{W}}-1}{h}+\frac{P_C-P_S}{\xi },$式中，W为系统带宽，P_C为发送机工作时的静态功耗，P_S为发送机休眠时的功耗，ξ为功放效率的倒数；对于离线的传输控制方法，若在时延约束T内到达了N个数据包，则发送端依据下面第i个数据包传输速率公式计算所得到的结果，自适应调整第i个数据包的传输速率r_i，其中：第i个数据包到达时刻为t_i、数据包大小为B_i，第i个数据包和第i+1个数据包的到达间隔为L_i＝t_i+1-t_i，L_N为第N个数据包到达时的剩余时长，即L_N＝T-t_N，速率调整点i＝n_i-1+1,...,N，初始速率调整点n₀＝0；如果r_i＝r^ee，则发送端以无时延约束能效最优传输速率r^ee进行传输直到将队列清空，然后进入休眠状态直到下一个数据包的到达；对于在线的传输控制方法，则发送端根据数据包的平均到达率λ、数据包平均长度时刻t剩余数据量B_s(t)和剩余传输时间T-t，按照时刻t的传输速率公式$r\left(t\right)=\left\{\begin{array}{c}\max \{\frac{B_s\left(t\right)}{T-t}+\lambda \bar{B},r^{\mathrm{ee}}\},B_s\left(t\right)>0\\ 0,B_s\left(t\right)=0\end{array}\right\}$计算所得到的结果，自适应调整传输速率r(t)。