一种引入异构用户业务执行系数的动态资源调度方法

摘要

一种引入异构用户业务执行系数的动态资源调度方法涉及一种在包含认知无线电技术设备的异构无线网络环境中，对多个不同业务需求的用户进行时间和频谱资源(无线信道)的动态调度的方法和策略，更具体地讲，涉及一种在时间和频带上动态调度和分配机会频谱，并使异构网络中不同业务需求的用户间公平、有效使用有限的无线网络资源的方法和策略。该动态资源调度方法具体如下：首次将用户业务特性考虑进网络资源，包括时间和频谱资源的动态分配中；以决定用户业务类型的各种参数来定义用户业务被执行的优先系数，以此对异构用户业务进行排序，从而为有限的可用信道资源的有效分配获得依据；在此基础上，根据频谱利用率最大化原则，进行可用信道分配；获得不同业务需求用户的服务质量保证。

主权项

1. 一种引入异构用户业务执行系数的动态资源调度方法，其特征在于该动态资源调度方法具体如下：首次将用户业务特性考虑进网络资源，包括时间和频谱资源的动态分配中；以决定用户业务类型的各种参数来定义用户业务被执行的优先系数，以此对异构用户业务进行排序，从而为有限的可用信道资源的有效分配获得依据；在此基础上，根据频谱利用率最大化原则，进行可用信道分配；获得不同业务需求用户的服务质量保证；a. 针对用户业务的异构特性，定义用户的业务执行系数对一个异构网络中的用户而言，表征其业务特征的参数包括业务的到达方式、业务速率即数据传输速率、业务持续时间、业务实时性要求，在频谱资源有限、多个用户竞争的环境下，将影响用户业务特征的不同参数整合考虑，定义用户的业务执行系数如下：Λ(t)＝λ(t)μ(t)P(t)其中，参数λ表示用户业务的到达率，参数μ表示用户业务的传输速率，参数P表示用户业务为实时性的概率，表达了业务对实时性的要求，参数λ、μ和P都是随时间变化的；b. 由于在某一时刻，可用信道数K小于有业务需求的用户数N，为确保所有用户使用网络资源的公平合理性，保证不同业务需求用户都能及时获得所需的网络资源，用户的业务执行系数需要根据时间、用户业务的变化以及业务被执行情况进行更新，更新定义为Λ(t)＝Λ(t-1)D(t-1)+λ(t)μ(t)P(t)其中，初始化为Λ(0)＝λ(0)μ(0)P(0)，即，用户当前时刻的业务执行系数不仅取决于用户当前时刻业务的状态，还取决于前一时刻的业务执行系数，并且与用户业务的时间性要求密切相关；如果时隙长度为T，用户前一时刻业务持续时间τ，当τ>T时，该用户当前时刻的业务执行系数为前一时刻业务执行系数与时间系数α的乘积再与当前业务执行系数相加之和；当τ≤T时，该用户当前时刻的业务执行系数仅由用户当前时刻的业务状态决定，与前一时刻无关；c. 通过对N个用户业务执行系数的排序，得到值较大的K个系数对应的用户参与当前时刻授权系统对K个可用信道的分配，以最大化当前时刻整个系统的频谱利用率为目标求得时隙和信道分配参数的最优解，具体方法为：其中，Cnk＝Bklog2(1+γnk)，V＝{1，2，…，K}为信道k上的信道容量，γnk为用户n在信道k上的信道信号噪声比，Bk为信道k的带宽；K个信道分配原则为：同一个信道不同同时分配给同一个用户；K个用户中每个用户至少分配一个信道；c. 为每个用户分配的信道定义变量Xnk，若Xnk＝1意味着信道k分配给用户n，否则Xnk＝0，据此，以上求最优解的约束条件为：由此，得到当前时刻基站对K个可用信道在K个非授权用户间的最佳分配。