[发明专利]一种5G前端设备的全双工中继数据包优化调度方法

说明书

本发明公开了一种5G前端设备的全双工中继数据包优化调度方法，宏基站首先对要发送的数据包使用随机线性网络编码，每个编码过的数据包是关于所有原始数据包的随机线性组合；然后将编码后的包依次发送给5G前端设备。5G前端设备工作在全双工模式，将收到的数据包放入缓存区，同时从自己的缓存中选择其中一个包广播给所有用户。用户解码出原始数据块。当所有用户都解码出原始数据块，传输完成。本发明在5G前端设备上应用了数据包优化调度技术，中继基站根据用户的接收数据包的成功率、每个用户的当前信道状态、用户对数据包的接收情况等信息进行数据包优化调度，使传输效率得到明显提高。

技术领域

本发明属于无线网络通信技术领域，尤其涉及一种5G前端设备的全双工中继数据包优化调度方法。

背景技术

在5G异构网络中，可通过部署一些前端设备来增强特定区域（例如地下车库、大型建筑遮挡处）的信号覆盖强度。这些设备包括小基站、家庭基站，中继基站等。

5G前端设备处于宏基站和用户之间，因此起到一个数据中继的作用。中继可以分为半双工中继与全双工中继。半双工数据传输指数据可以在一个信号载体的两个方向上传输，但是不能同时传输，吞吐量比较低。但全双工通信允许数据在两个方向上同时传输，在理论上可以将吞吐量提高一倍。目前全双工中继在部署的过程中仍存在着许多挑战，为了更进一步地去寻找提高吞吐量的办法，提高5G前端设备网络系统吞吐量的关键问题是关键问题是对全双工中继进行数据包优化调度。数据包优化调度算法的好坏直接影响到系统性能的发挥和系统对用户的传输效率。

在数据包优化调度过程中，可利用的主要信息包括用户接收数据包的成功率，每个用户的当前信道状态，用户对数据包的接收情况等。5G前端设备基于以上这些信息，如何选择合适的数据包优化调度策略，便成为了关系到整个网络的传输效率的关键问题。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种5G前端设备的全双工中继数据包优化调度方法，数据包需要从宏基站，通过5G前端设备发送给所有的无线用户，5G前端设备在这里起到了中继的作用。为了提高传输效率，在传输之前，宏基站先对要发送的数据包使用随机线性网络编码，每个编码过的数据包是关于所有原始数据包的随机线性组合；然后将编码后的包依次发送给5G前端设备。5G前端设备工作在全双工模式，将收到的数据包放入缓存区，同时从自己的缓存中选择其中一个包广播给所有用户。一旦用户接收到所有线性无关的编码包后，用户就可以解码出原始数据块。当所有用户都解码出原始数据块，传输完成。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种5G前端设备的全双工中继数据包优化调度方法，该方法首先对时隙t、5G前端设备缓存中数据包的个数H和到t时隙为止用户i对数据包j的接收情况进行初始化，令t=0；H=0；，n表示用户的个数，K表示需要发送的数据包个数；然后执行以下步骤：

（1）宏基站对需要发送的数据进行随机线性编码，生成一个编码过的数据包，发送给5G前端设备；t=t+1；进入步骤（2）；

（2）判断5G前端设备是否收到宏基站发送的数据包；若是，H=H+1，进入步骤（4）；否则，进入步骤（3）；

（3）判断5G前端设备缓存中是否有数据包；若是，进入步骤（4）；否则，返回步骤（1）；