混合業(yè)務緊急度優(yōu)先的寬帶電力線通信跨層資源分配方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了低壓寬帶電力線通信【技術(shù)領(lǐng)域】中的一種混合業(yè)務緊急度優(yōu)先的寬帶電力線通信跨層資源分配方法。包括：確定混合業(yè)務下用戶的緊急度和用戶的公平效用值；根據(jù)混合業(yè)務下用戶的緊急度劃分用戶的調(diào)度優(yōu)先級，再根據(jù)用戶的調(diào)度優(yōu)先級和用戶的公平效用值確定用戶的調(diào)度順序；在MAC層計算用戶的QoS期望速率；根據(jù)物理層子載波可承載的分組總數(shù)和用戶的QoS期望速率，確定物理層發(fā)送的用戶分組數(shù)；物理層根據(jù)MAC層確定的用戶分組數(shù)進行資源分配。本發(fā)明通過層間交互的信息判斷用戶調(diào)度優(yōu)先級并進行調(diào)度速率的調(diào)整，可在保證系統(tǒng)吞吐量性能的情況下提高用戶公平性性能。
【專利說明】混合業(yè)務緊急度優(yōu)先的寬帶電力線通信跨層資源分配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于低壓寬帶電力線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種混合業(yè)務緊急度優(yōu)先的寬帶電力線通信跨層資源分配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]寬帶電力線通信(BroadbandPower Line Communication,BPLC)技術(shù)是一種以電力線為媒介的高速數(shù)據(jù)通信技術(shù)，已經(jīng)成為解決用戶接入網(wǎng)的主要技術(shù)之一。但是，電力線信道特有的環(huán)境給高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸帶了新的技術(shù)難題。正交頻分復用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing, 0FDM)調(diào)制技術(shù)具有多種優(yōu)點，其基本單元是一個OFDM符號(幀)，可通過構(gòu)建BPLC-0FDM系統(tǒng)來實現(xiàn)有效的寬帶通信。
[0003]BPLC資源分配是一個連續(xù)地對一個或若干OFDM符號(幀)中的資源進行分配的過程，為充分利用鏈路資源及保證傳輸?shù)挠行院涂煽啃?，在資源分配過程中，必須將實時的信道信息加以考慮。傳統(tǒng)的分層設(shè)計不適用于信道環(huán)境較為惡劣的BPLC系統(tǒng)，引入跨層設(shè)計的思想有助于提高系統(tǒng)資源利用率。通過不同層次間包括信道估計和反饋、物理層資源、業(yè)務隊列狀態(tài)和QoS需求等信息的交互，在各層上針對不同業(yè)務狀況進行資源優(yōu)化配置，可以更好地滿足用戶需求。BPLC資源分配中的經(jīng)典調(diào)度算法之一是最大吞吐量調(diào)度算法(Max C/I )。每次調(diào)度時，選取信道質(zhì)量最好的用戶，其可以最大化頻譜效率，提高系統(tǒng)的總吞吐量。但是這種調(diào)度算法對公平性的關(guān)注不足。而且，會使某些用戶的時延和隊列長度急速增加，降低了系統(tǒng)的整體性能。
[0004]針對上述問題，本發(fā)明提出了一種混合業(yè)務緊急度優(yōu)先的寬帶電力線通信跨層資源分配方法。首先，根據(jù)混合業(yè)務下用戶的緊急度函數(shù)，劃分調(diào)度優(yōu)先等級并根據(jù)調(diào)度優(yōu)先等級高低確定調(diào)度順序，相同等級時由公平性效用函數(shù)確定；其次，在物理層，根據(jù)實際信道狀況將可調(diào)度分組總數(shù)等信息反饋至MAC層調(diào)度，通過公平性因子調(diào)整用戶分組調(diào)度數(shù)來實現(xiàn)跨層調(diào)度策略、保證用戶QoS以及優(yōu)化公平性。值得說明的是，本發(fā)明所提出的資源分配方法著眼于當前OFDM符號(幀)，實現(xiàn)了電力線資源的優(yōu)化配置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提出一種混合業(yè)務緊急度優(yōu)先的寬帶電力線通信跨層資源分配方法，用于在數(shù)據(jù)信息傳輸過程中保證用戶公平性，提高系統(tǒng)的整體性能。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是，一種混合業(yè)務緊急度優(yōu)先的寬帶電力線通信跨層資源分配方法，其特征是所述方法包括:
[0007]步驟1:確定混合業(yè)務下用戶的緊急度和用戶的公平效用值；
[0008]步驟2:根據(jù)混合業(yè)務下用戶的緊急度劃分用戶的調(diào)度優(yōu)先級，再根據(jù)用戶的調(diào)度優(yōu)先級和用戶的公平效用值確定用戶的調(diào)度順序；
[0009]其中，根據(jù)混合業(yè)務下用戶的緊急度劃分用戶的調(diào)度優(yōu)先級為，當混合業(yè)務下用戶的緊急度大于等于設(shè)定閾值時，用戶的調(diào)度優(yōu)先級為緊急級；當混合業(yè)務下用戶的緊急度小于設(shè)定閾值時，用戶的調(diào)度優(yōu)先級為正常級；
[0010]根據(jù)用戶的調(diào)度優(yōu)先級和用戶的公平效用值確定用戶的調(diào)度順序為，調(diào)度優(yōu)先級為緊急級的用戶的調(diào)度順序先于調(diào)度優(yōu)先級為正常級的用戶；調(diào)度優(yōu)先級相同的用戶，按照用戶的公平效用值由大到小的順序確定調(diào)度順序；
[0011]步驟3:在MAC層計算用戶的QoS期望速率；
[0012]步驟4:根據(jù)物理層子載波可承載的分組總數(shù)和用戶的QoS期望速率，確定物理層發(fā)送的用戶分組數(shù)；
[0013]步驟5:物理層根據(jù)MAC層確定的用戶分組數(shù)進行資源分配。
[0014]所述混合業(yè)務包括實時業(yè)務和非實時業(yè)務。
[0015]所述實時業(yè)務下用戶的緊急度為
【權(quán)利要求】
1.一種混合業(yè)務緊急度優(yōu)先的寬帶電力線通信跨層資源分配方法，其特征是所述方法包括: 步驟1:確定混合業(yè)務下用戶的緊急度和用戶的公平效用值； 步驟2:根據(jù)混合業(yè)務下用戶的緊急度劃分用戶的調(diào)度優(yōu)先級，再根據(jù)用戶的調(diào)度優(yōu)先級和用戶的公平效用值確定用戶的調(diào)度順序； 其中，根據(jù)混合業(yè)務下用戶的緊急度劃分用戶的調(diào)度優(yōu)先級為，當混合業(yè)務下用戶的緊急度大于等于設(shè)定閾值時，用戶的調(diào)度優(yōu)先級為緊急級；當混合業(yè)務下用戶的緊急度小于設(shè)定閾值時，用戶的調(diào)度優(yōu)先級為正常級； 根據(jù)用戶的調(diào)度優(yōu)先級和用戶的公平效用值確定用戶的調(diào)度順序為，調(diào)度優(yōu)先級為緊急級的用戶的調(diào)度順序先于調(diào)度優(yōu)先級為正常級的用戶；調(diào)度優(yōu)先級相同的用戶，按照用戶的公平效用值由大到小的順序確定調(diào)度順序； 步驟3:在MAC層計算用戶的QoS期望速率； 步驟4:根據(jù)物理層子載波可承載的分組總數(shù)和用戶的QoS期望速率，確定物理層發(fā)送的用戶分組數(shù)； 步驟5:物理層根據(jù)MAC層確定的用戶分組數(shù)進行資源分配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述混合業(yè)務包括實時業(yè)務和非實時業(yè)務。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述實時業(yè)務下用戶的緊急度為
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述非實時業(yè)務下用戶的緊急度為
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述用戶的QoS期望速率的計算公式為
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項權(quán)利要求所述的方法，其特征是所述用戶的公平效用值
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是所述確定物理層發(fā)送的用戶分組數(shù)具體是，先為調(diào)度優(yōu)先級為緊急級的用戶分配用戶分組，每個用戶分配的用戶分組大小為該用戶的QoS期望速率； 如果物理層子載波可承載的分組總數(shù)還有剩余，則按比例為調(diào)度優(yōu)先級為正常級的用戶分配用戶分組。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征是所述按比例為調(diào)度優(yōu)先級為正常級的用戶分配用戶分組具體是，為調(diào)度優(yōu)先級為正常級的用戶平均分配用戶分組，即調(diào)度優(yōu)先級為正
【文檔編號】H04L27/26GK103619069SQ201310660831
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】陸俊, 龔鋼軍, 孫毅, 祁兵, 徐志強, 段瑞超, 陳紅 申請人:華北電力大學