CN103648172A - 基于信道状态与队列长度联合的4g网络数据调度 - Google Patents
基于信道状态与队列长度联合的4g网络数据调度 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103648172A CN103648172A CN201310648149.6A CN201310648149A CN103648172A CN 103648172 A CN103648172 A CN 103648172A CN 201310648149 A CN201310648149 A CN 201310648149A CN 103648172 A CN103648172 A CN 103648172A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- queue
- user
- scheduling
- network data
- queue length
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明涉及4G蜂窝网络领域,尤其涉及一种基于信道状态与队列长度联合最优的4G网络数据调度。由于4G无线网络固有的多用户和多子载波特征,导致系统用户调度最优化的高复杂度。为了有效降低用户调度复杂度,同时保证调度的公平性,本方案基于用户队列平均等待时间的效益函数最大化,同时利用不同的效益函数改善调度的公平性,有效降低了调度的的复杂度,同时是总体调度的公平性也能够保证,该方案能有效适用于4G无线网络实际系统环境,在不同的系统环境状态下能够提供公平的多用户调度。
Description
技术领域
本发明涉及4G蜂窝网络领域,尤其涉及一种基于信道状态与队列长度联合最优的 4G 网络数据调度。
背景技术
在多用户4G无线网络中,由于用户数据到达的随机性以及用户业务类型多样性,使得基站缓存中的不同用户队列状态具有不同的变化规律。对于每个用户,通常,数据(包)到达间隔时间可由指数分布来近似的表达。在一个固定时间间隔内,用户数据到达规律符合Poisson 分布。然而,在多用户无线环境中,由于多个队列在争用有限的系统资源( 时间、频率和功率),使得用户的队列与时变的信道之间的关系模型变得复杂化。队列的稳定性是一个调度算法必须考虑的方面,因为稳定性对于QoS 保证以及接入控制(包括上行链路接入和下行链路接入两方面)是关键的因素。当前存在两种方法处理队列稳定性问题:Forster-Lyapunov drift[1] 和 Fluid limit[2]。Forster-Lyapunov drift 技术为稳定性与融洽性分析提供了一种经典分析方法,然而,对于复杂的系统用户环境,这种分析方法变得难以适用。Fluid limit 技术只是为确定性和连续的数据流提供了一种稳定性分析方法。在离散队列系统中,当考虑到当前的队列状态和前一个队列状态对将要作出的调度决定的影响时,两种方法都不完善。
发明内容
1、所要解决的技术问题
当前存在两种方法处理队列稳定性问题:Forster-Lyapunov drift[1] 和 Fluid limit[2]。Forster-Lyapunov drift 技术为稳定性与融洽性分析提供了一种经典分析方法,然而,对于复杂的系统用户环境,这种分析方法变得难以适用。Fluid limit 技术只是为确定性和连续的数据流提供了一种稳定性分析方法。在离散队列系统中,当考虑到当前的队列状态和前一个队列状态对将要作出的调度决定的影响时,两种方法都不完善。
2、技术方案
为了解决以上问题,本发明提供了一种基于信道状态与队列长度联合最优的 4G 网络数据调度。在4G多用户 OFDM 无线系统中,采用TDMA 方式,根据最大效益原理:最大化系统效益可以平衡资源使用的公平性。
对于不同的用户业务类型(主要分为:时延敏感和时延不敏感),采用不同的指数函数作为队列平均等待时间的效益函数,通过效益函数值最大化实现复杂度分析,以及在大量不同应用系统环境中的测试(仿真或实际测试),构建能够有效适用于实际4G网络环境的公平调度系统模型。
3、有益效果
为取得多用户OFDM 无线网络用户调度的公平性,本方案提出了适用于4G OFDM 无线网络的公平调度方法,该方法能够有效利用多用户多业务4G 网络实际系统环境,实现系统公平调度的最优化。
具体实施方式
下面通过实施例来对本发明进行详细说明。
实施例1
其工作方式如下,
同时考虑有效性与公平性,系统最优模型能够通过最大化系统总体效益函数建立。
因此,用户队列平均平均等待时间的变化量,可以通过仅仅计算一阶倒数而快速得到,这极大地降低了调度的复杂度,保证了调度的高效性。
公平性保证可以通过合适选择指数效益函数集中某一函数,匹配系统的用户业务队列状态,实现公平调度。
改变时间效益函数,增加处于较长等待时间的用户,平衡有效性和公平性的调度权重值,使得系统调度的总体公平性得到保证。采用指数时间窗口估测用户队列平均等待时间,能够不同程度地控制时间分集,产生了具有不同公平性保证的调度性能。
Claims (6)
1.一种基于信道状态与队列长度联合最优的 4G 网络数据调度技术,其特征在于:在4G多用户 OFDM 无线系统中,采用TDMA 方式,根据最大效益原理:最大化系统效益可以平衡资源使用的公平性。
2.如权利要求1所述的基于信道状态与队列长度联合最优的 4G 网络数据调度,其特征在于:基于用户队列平均等待时间的效益函数最大化。
3.如权利要求1-2所述的基于信道状态与队列长度联合最优的 4G 网络数据调度,其特征在于:用户在第 n 时隙内的平均队列等待时间,可以通过线性函数估测。
4.如权利要求1-3所述的基于信道状态与队列长度联合最优的 4G 网络数据调度,其特征在于:用户 i在当前时隙 n 缓存队列中的比特数。
5.如权利要求1-4所述的基于信道状态与队列长度联合最优的 4G 网络数据调度,其特征在于:用户队列平均等待时间是用户在第 n 时隙内的平均队列长度 和信道信噪比的函数,利用时间窗口估测用户队列平均等待时间。
6.如权利要求1-5所述的基于信道状态与队列长度联合最优的 4G 网络数据调度,其特征在于:对于不同的用户业务类型,采用不同的指数函数作为队列平均等待时间的效益函数,通过效益函数值最大化实现复杂度分析,以及在大量不同应用系统环境中的测试,构建能够有效适用于实际4G网络环境的公平调度系统模型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310648149.6A CN103648172A (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 基于信道状态与队列长度联合的4g网络数据调度 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310648149.6A CN103648172A (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 基于信道状态与队列长度联合的4g网络数据调度 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103648172A true CN103648172A (zh) | 2014-03-19 |
Family
ID=50253299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310648149.6A Pending CN103648172A (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 基于信道状态与队列长度联合的4g网络数据调度 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103648172A (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101282324A (zh) * | 2008-04-25 | 2008-10-08 | 北京交通大学 | 基于跨层用于自适应mimo-ofdm系统的联合无线资源管理方法 |
CN101442778A (zh) * | 2008-12-23 | 2009-05-27 | 上海无线通信研究中心 | 高速无线个人网协议中基于信道的调度方法 |
CN101951683A (zh) * | 2010-09-29 | 2011-01-19 | 中国科学院声学研究所 | 一种WiMax系统中的资源分配方法 |
CN102164413A (zh) * | 2010-12-21 | 2011-08-24 | 浙江大学 | 基于正交频分多址的多用户接入单中继的传输方法 |
-
2013
- 2013-12-06 CN CN201310648149.6A patent/CN103648172A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101282324A (zh) * | 2008-04-25 | 2008-10-08 | 北京交通大学 | 基于跨层用于自适应mimo-ofdm系统的联合无线资源管理方法 |
CN101442778A (zh) * | 2008-12-23 | 2009-05-27 | 上海无线通信研究中心 | 高速无线个人网协议中基于信道的调度方法 |
CN101951683A (zh) * | 2010-09-29 | 2011-01-19 | 中国科学院声学研究所 | 一种WiMax系统中的资源分配方法 |
CN102164413A (zh) * | 2010-12-21 | 2011-08-24 | 浙江大学 | 基于正交频分多址的多用户接入单中继的传输方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhao et al. | A cooperative scheduling scheme of local cloud and internet cloud for delay-aware mobile cloud computing | |
CN102355670B (zh) | 一种多信道无线mesh网络信道分配方法 | |
CN102780581B (zh) | 一种基于随机型网络演算的afdx端端时延上界计算方法 | |
CN106028463B (zh) | 一种基于服务速率控制的星载动态频谱资源调度方法 | |
US20150181439A1 (en) | Capacity planning method and device for wireless broadband network | |
Al-Anbagi et al. | Delay critical smart grid applications and adaptive QoS provisioning | |
Chen et al. | Spectral efficiency analysis for massive MIMO system under QoS constraint: an effective capacity perspective | |
CN103596285A (zh) | 无线资源调度方法及无线资源调度器及系统 | |
CN101841916A (zh) | 下行多用户调度方法、装置及基站 | |
CN109963308A (zh) | 无线通信系统中的资源调度方法及装置 | |
CN102291842A (zh) | 一种考虑用户QoS的虚拟MIMO配对方法 | |
CN105578598B (zh) | 一种无线虚拟化中基于吞吐量最大化的资源分配方法 | |
CN103929822A (zh) | 一种lte比例公平调度方法 | |
CN106792919B (zh) | 无线虚拟网中基于等效容量的资源分配方法 | |
CN104469851B (zh) | 一种lte下行链路中均衡吞吐量和延迟的资源分配方法 | |
CN103987120A (zh) | Lte公网下集群多媒体业务下行无线资源调度方法 | |
CN103763780B (zh) | 减少下行共享信道传输时延的联合调度和信道分配方法 | |
CN103648172A (zh) | 基于信道状态与队列长度联合的4g网络数据调度 | |
Wang et al. | A virtual control layer resource allocation framework for heterogeneous cognitive radio network | |
CN103581048B (zh) | 一种电力通信网络的分布式资源过载控制方法 | |
Chi et al. | Queuing theory based service performance evaluation under H2h and M2 M blending traffic arriving | |
Xie et al. | LTE system scheduling algorithm based on utility function | |
CN105517178A (zh) | 一种可调节的低复杂度无线资源调度器的调度方法 | |
CN103037382B (zh) | 一种无线网络规划仿真方法及装置 | |
Kalør et al. | Statistical multiplexing of computations in C-RAN with tradeoffs in latency and energy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140319 |