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专利号: 2018101823536
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-06-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于Lyapunov的多运营商LTE-U双频段资源配置方法,其特征在于:该方法包括包括以下步骤:S1:各运营商LTE-U基站根据先听后发(Listen Before Talk,LBT)机制检测判断WiFi是否占用非授权频段;

若检测存在WiFi占用非授权频段,则不接入并继续检测;

若检测不存在WiFi占用非授权频段,则进入竞价拍卖阶段;各LTE-U基站的竞价拍卖阶段开始于LBT机制之后;

S2:各LTE-U基站评估空闲的非授权频段的信道价值;

S3:各LTE-U基站根据其评估的信道价值进行出价;

S4:各LTE-U基站的出价提交给决策中心进行竞价,并决策出竞价的赢家,即竞价胜出的LTE-U基站;

S5:竞价胜出的LTE-U基站接入非授权频段,利用载波聚合技术同时使用授权和非授权频段资源;

S6:根据用户缓存区实时的数据包队列情况,判断数据队列是否违反时延要求,对于违反时延要求的进行丢包;

S7:根据资源块RB的信道状态,以及用户选择全双工(Full-Duplex,FD)与半双工(Half-Duplex,HD)模式的传输性能,利用资源调度方法为用户进行资源配置。

2.根据权利要求1所述的一种基于Lyapunov的多运营商LTE-U双频段资源配置方法,其特征在于:在所述步骤S1中,若非授权频段已经被WiFi网络占用,多运营商间协调有效共享非授权频段资源,就要保证WiFi网络的系统性能,提出使用空闲信道评估(Clear Channel Assessment,CCA)和LBT机制,即在接入非授权频段之前先进行CCA,其信道检测至少为20;

各LTE-U基站根据LBT机制检测判断WiFi是否占用非授权频段,其检测判定依据为信道能量检测,若检测的信道能量大于预设的阈值,则判定WiFi占用非授权频段;反之,则判定WiFi未占用非授权频段;

若检测WiFi没有占用非授权频段,则进入竞价拍卖阶段,各LTE-U基站的竞价拍卖阶段开始于LBT机制之后,根据LBT机制对非授权频段进行信道评估CCA之后,若信道空闲,为防止多运营商之间的干扰,各LTE-U基站不能立即接入信道传输;

根据竞价拍卖机制,在CCA时隙之后设置一个竞价窗口,在竞价窗口内所有参与竞价的LTE-U基站开始竞价,竞价胜出的LTE-U基站接入信道传输。

3.根据权利要求1所述的一种基于Lyapunov的多运营商LTE-U双频段资源配置方法,其特征在于:所述步骤S2具体为:LTE-U基站根据其所服务用户当时的队列状态,以及非授权频段的信道质量,计算得出其接入信道后所能得到的系统增益,并得到其评估的信道价值。

4.根据权利要求1所述的一种基于Lyapunov的多运营商LTE-U双频段资源配置方法,其特征在于:所述步骤S3具体为:对于运营商LTE-U基站混合部署场景,均致力于竞价胜出后接入非授权频段,存在某些LTE-U基站不真实出价的情况,提出一种真实竞价防护策略,以保证所有参与竞价的LTE-U基站均如实出价,出价代表LTE-U基站接入非授权频段后能够获得的性能增益,在保证WiFi网络传输性能的前提下,最大化整个网络的总效益。

5.根据权利要求1所述的一种基于Lyapunov的多运营商LTE-U双频段资源配置方法,其特征在于:所述步骤S4具体为:在竞价拍卖开始前,最先出价的LTE-U基站为拍卖发起人,其他参与竞价的LTE-U也随拍卖发起人在竞价窗口内出价;

最先出价的LTE-U基站与其他参与竞价的LTE-U基站组成拍卖委员会,若无其他LTE-U基站参与竞价,则最先出价的LTE-U基站自己为拍卖委员会;

拍卖委员会由最先出价的LTE-U基站启动,即出现竞价的LTE-U基站,便形成拍卖委员会;

拍卖委员会中的所有LTE-U基站均参与同一非授权频段的竞价,同一拍卖委员会仅产生一名LTE-U基站赢家;

对于多个非授权频段,同时会存在多个拍卖委员会,即一个非授权频段对应一个拍卖委员会;

在竞价拍卖机制中,所有的拍卖委员会组成一个决策中心,决策中心负责处理多个运营商LTE-U基站针对多个非授权频段的竞价,并给出能最大化优化目标的LTE-U基站赢家。

6.根据权利要求1所述的一种基于Lyapunov的多运营商LTE-U双频段资源配置方法,其特征在于:所述步骤S6具体为:考虑用户数据包发送为先到先服务模式,为满足用户在时延方面的QoS要求,用户缓存区的数据包有两种处理:发送和丢弃;

若有足够的资源块,数据包便能够成功的发送出去;若没有足够的资源块,排队的数据包违反时延要求,将对其进行丢弃。

7.根据权利要求1所述的一种基于Lyapunov的多运营商LTE-U双频段资源配置方法,其特征在于:所述步骤S7具体为:全双工FD传输模式:一个资源块RB同时用于单一用户的上下行链路;半双工HD传输模式:一个资源块RB只能用于单一用户的单个链路;

用户根据其队列状态、信道质量,选择合适的传输模式;

若干个资源块RB组成一个资源池供LTE-U基站和其服务的用户使用;

对于竞价胜出的LTE-U基站及其用户,使用由载波聚合了授权和非授权频段资源块RB的资源池;

对于未竞价胜出的LTE-U基站及其用户,仅使用授权频段组成的资源池。

8.根据权利要求4所述的一种基于Lyapunov的多运营商LTE-U双频段资源配置方法,其特征在于:所述最大化整个网络的总效益为:根据用户的实时数据包队列状态,采用Lyapunov优化方法,通过调整引入的控制参数,通过选择FD和HD传输模式以及进行合理的资源调度,确保用户在时延和丢包之间进行有效的权衡,在保证系统稳定性的同时,利用竞价拍卖机制选择出最优的LTE-U基站赢家,从而提升整个多运营商LTE-U基站混合部署网络的性能。