[发明专利]一种基于系统稳定性的无线自回传资源调度方法

权利要求书

1.一种基于系统稳定性的无线自回传资源调度方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：初始化回传带宽分配比例和误差Δ＞0，

S2：给定每个用户回传带宽分配比例、每个用户接入带宽分配比例、小基站回传和接入的带宽分配比例；

S3：检查收敛条件是否满足，当满足收敛条件，则获得最初问题的最优解，若不满足，将得到的解作为初始值，并多次迭代并最终满足收敛条件，得到最优解；

在每个离散时隙上，在保证系统队列稳定性、无线回传约束条件以及溢出概率约束的前提下，根据用户的信道状态信息、宏基站和小基站处联合考虑的排队情况，以最大化相对用户质量满意度等级为目标，为每个用户分配合适的无线资源并根据溢出概率来动态调整队列长度以期改变系统实际可达速率、联合动态调整无线自回传小基站以及每个用户的回传、接入的资源分配比例；

所述联合动态调整无线自回传小基站以及每个用户的回传、接入的资源分配比例具体步骤为：

在时隙t开始时，根据宏基站到用户的信道增益计算宏基站到用户下行链路的信干噪比；

给定宏基站的大规模天线阵列数、波束成型组大小、宏基站到用户下行链路的信干噪比，计算小基站无线回传下行链路的理论容量；

给定小基站无线回传下行链路的理论容量，计算每个用户无线回传下行链路的理论传输速率；

给定时隙t时刻用户k在宏基站处的队列长度、时隙t时刻小基站处用户的队列、业务包的长度、每个用户k无线回传下行链路的理论传输速率，求每个用户回传带宽分配比例；

在时隙t开始时，根据小基站到用户的信道增益计算小基站到用户下行链路的信干噪比；

给定小基站到用户下行链路的信干噪比，计算用户无线接入下行链路的理论传输速率和小基站无线接入下行链路的总吞吐量；

给定时隙t时刻用户k在宏基站处的队列长度、时隙t时小基站处用户的队列、业务包的长度、虚拟队列长度和每个用户回传带宽分配比例，求每个用户接入带宽分配比例；

在时隙t开始时，根据宏基站到用户的信道增益、小基站到用户的信道增益计算宏基站到用户下行链路的信干噪比、小基站到用户下行链路的信干噪比；

给定宏基站的大规模天线阵列数、波束成型组大小、宏基站到用户下行链路的信干噪比，计算小基站无线回传下行链路的理论容量和每个用户无线回传下行链路的理论传输速率；

给定小基站到用户下行链路的信干噪比，计算用户无线接入下行链路的理论传输速率和小基站无线接入下行链路的总吞吐量；

给定时隙t时刻用户k在宏基站处的队列长度、时隙t时小基站处用户的队列、业务包的长度、虚拟队列长度、每个用户回传带宽分配比例、上述每个用户k无线回传下行链路的理论传输速率、上述每个用户接入带宽分配比例，求分配给小基站的无线接入和回传资源比例。

2.根据权利要求1所述的一种基于系统稳定性的无线自回传资源调度方法，其特征在于：所述无线回传约束条件为小基站平均回传速率大于等于平均接入速率；

其中平均回传速率、平均接入速率分别为：多个时隙内小基站实际回传传输速率的平均值、多个时隙内小基站实际接入传输速率的平均值。

3.根据权利要求1所述的一种基于系统稳定性的无线自回传资源调度方法，其特征在于：所述系统队列稳定性为系统中所有用户的队列考虑队列稳定性约束验证方案的时延性能，所述队列稳定性约束为：

其中为：宏基站和小基站覆盖范围内每个用户k的关于时间的平均队列长度，t为时隙，T为每个用户k队列长度的讨论周期，E为在整个周期T内，对宏基站和小基站覆盖范围内每个用户k的队列长度取平均值，U为用户k的集合，且U＝{1,2...,k}。

4.根据权利要求1所述的一种基于系统稳定性的无线自回传资源调度方法，其特征在于：所述溢出概率约束为系统可达速率和最小用户业务质量所对应的速率匹配。