多载波通信系统中的上行链路的能效控制方法技术方案

提供了一种多载波通信系统中的上行链路的能效控制方法。所述方法包括：(a)从多个用户终端中随机选择用户终端；(b)获取多个子载波信道中的各个子载波信道的关于所选择的用户终端的增益和所选择的用户终端的最小能效要求；(c)将具有关于所选择的用户终端的最大增益的子载波信道分配给所选择的用户终端；(d)基于分配给所选择的用户终端的子载波信道，计算所选择的用户终端的最优能效；(e)对所选择的用户终端的最优能效和所选择的用户终端的最小能效要求进行比较；(f)当所选择的用户终端的最优能效大于或等于所选择的用户终端的最小能效要求时，不再将子载波信道分配给所选择的用户终端。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种上行链路的能效控制方法和设备，更具体地讲，涉及多载波通信系统中的上行链路的能效控制方法和设备。
技术介绍
随着互联网技术的发展，人们能够利用用户终端进行语音通信，并经由数据网络来欣赏音乐和视频等服务。用户终端已经成为生活的必需品，人们使用用户终端的频率也非常高。然而，由于移动终端中的电池技术发展缓慢，因此用户终端的使用时间无法满足人们的需求。目前，在现有的用于上行链路能效控制的能效最大化算法中，为了使得整体能效最大化而降低了某些用户终端的应该享有的能效需求，缩短了其电池续航时间。另外，基于非合作博弈的上行链路能效控制算法无法保证资源分配的公平性。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例在于提供一种多载波通信系统中的上行链路的能效控制方法和设备，以在有效满足每个介入的无线终端的最低能效要求的同时，体现资源分配的公平性根据本专利技术的示例性实施例的一方面，提供了一种多载波通信系统中的上行链路的能效控制方法。所述方法包括：(a)从多个用户终端中随机选择用户终端；(b)获取多个子载波信道中的各个子载波信道的关于所选择的用户终端的增益和所选择的用户终端的最小能效要求；(c)将具有关于所选择的用户终端的最大增益的子载波信道分配给所选择的用户终端；(d)基于分配给所选择的用户终端的子载波信道，计算所选择的用户终端的最优能效；(e)对所选择的用户终端的最优能效和所选择的用户终端的最小能效要求进行比较；(f)当所选择的用户终端的最优能效大于或等于所选择的用户终端的最小能效要求时，不再将子载波信道分配给所选择的用户终端。可选择地，当所选择的用户终端的最优能效小于所选择的用户终端的最小能效要求并且在所述多个子载波信道中存在空闲的子载波信道时，可将从空闲的子载波信道中随机选择的子载波信道分配给所选择的用户终端，并返回步骤(d)。可选择地，可获取所选择的用户终端的最低速率要求并对利用平均功率计算出的所选择的用户终端的总速率和所选择用户终端的最低速率要求进行比较。步骤(c)可包括：当利用平均功率计算出的所选择的用户终端的总速率大于或等于所选择用户终端的最低速率要求时，不再将子载波信道分配给所选择的用户终端。可选择地，步骤(c)还可包括：当利用平均功率计算出的所选择的用户终端的总速率小于所选择的用户终端的最低速率要求时，如果在所述多个子载波信道中不存在空闲的子载波信道，则可将已分配给所选择的用户终端的子载波信道回收作为空闲的子载波信道。可选择地，步骤(c)还可包括：当利用平均功率计算出的所选择的用户终端的总速率小于所选择的用户终端的最低速率要求时，如果在所述多个子载波信道中存在空闲的子载波信道，则可将空闲的子载波信道中的具有关于所选择的用户终端的最大增益的子载波信道分配给所选择的用户终端。可选择地，当利用平均功率计算出的所选择的用户终端的总速率大于或等于所选择用户终端的最低速率要求时，可确定在所述多个子载波信道中是否存在空闲的子载波信道。如果在所述多个子载波信道中存在空闲的子载波信道，则可从所述多个用户终端中随机选择除所选择的用户终端以外的另一用户终端，并且返回步骤(b)。可选择地，如果在所述多个子载波信道中存在空闲的子载波信道，可确定所述多个用户终端中的各个用户终端的总速率是否都大于或等于所述各个用户终端的最低速率要求。当所述多个用户终端中的各个用户终端的总速率大于或等于所述各个用户终端的最低速率要求时，可将所述多个载波信道中的剩余的子载波信道回收作为空闲的子载波信道。可选择地，当所选择的用户终端和所述另一用户终端的最优能效都小于各自的最小能效要求时，可将从所述多个子载波信道中的空闲的子载波信道中随机选择的子载波信道分配给从所选择的用户终端和所述另一用户终端中随机选择的用户终端。可选择地，当所选择的用户终端的最优能效小于所选择的用户终端的最小能效要求并且在所述多个子载波信道中不存在空闲的子载波信道时，可将所选择的用户终端的所述最优能效设置为所选择的用户终端的最小能效需求。通过使用根据本专利技术的示例性实施例的方法和设备，，能够在满足每个无线终端的最大功率约束和最小速率需求的情况下，有效满足每个接入的无线终端的最低能效要求的同时，体现资源分配的公平性。将在接下来的描述中部分阐述本专利技术总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本专利技术总体构思的实施而得知。附图说明通过下面结合示例性地示出的附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：图1是示出根据本专利技术的示例性实施例的上行链路的能效控制方法的流程图；图2是示出根据本专利技术的示例性实施例的子载波信道分配方法的流程图；图3是示出根据本专利技术的示例性实施例的能效调度方法的流程图；图4是示出根据本专利技术的示例实施例的上行链路的能效控制设备的框图。具体实施方式在本文中参照附图详细描述示例性实施例，使示例性实施例所示领域的普通技术人员可以容易地执行本公开。然而，本专利技术构思可被实施为许多不同形式，而不应被解释为限于在此阐述的示例性实施例。在附图中，为了解释简明，省略与描述无关的部件，并且在整个附图中，相似的标号指示相似元件。本专利技术涉及多载波通信系统的上行链路。多载波通信系统中可包括基站和多个用户终端。多个用户终端可包括但不限于智能电话、平板个人计算机(PC)、膝上型计算机、数字广播终端、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)和导航设备。用户终端的能效(衡量标准为bits/J)可表示
每焦耳能发送的比特数，能效越高，则用户终端就能够以更少的电力来传输数据。本专利技术旨在利用纳什议价解来实现上行链路整体能效最优化。纳什议价解是合作博弈的一种建模方式。以下，将详细描述利用纳什议价解来实现能效最优化的处理。然而，应注意本专利技术不限于纳什议价模型，在不脱离本专利技术的范围和精神的情况下，任何能够利用合作博弈来实现能效最优化的模型都可应用于本专利技术。图1是示出根据本专利技术的示例性实施例的上行链路的能效控制方法的流程图。参照图1，在操作S101，基站可从多个用户终端中随机选择用户终端。在操作S103，基站可获取多个子载波信道中的各个子载波信道的关于所选择的用户终端的增益以及所选择的用户终端的最小能效要求。在操作S105，基站可将具有关于所选择的用户终端的最大增益的子载波信道分配给所选择的用户终端。在此，可将固定数量的子载波信道分配给所选择的用户终端。此外，还可考虑所选择的用户终端的最低速率要求来将信道增益最大的多个子载波信道逐个分配给所选择的用户终端。以下，将参照图2来详细描述上述处理。在操作S107，基站可基于分配给所选择的用户终端的子载波信道来进行能效调度。根据本专利技术的示例性实施例，基站可基于分配给所选择的用户终端的子载波信道计算所选择的用户终端的最优能效，并对所选择的用户终端的最优能效和所选择的用户终端的最小能效要求进行比较。当所选择的用户终端的最优能效大于或等于所选择的用户终端的最小能效要求时，可不再将子载波信道分配给所选择的用户终端。当所选择的用户终端的最优能效小于所选择的用户终端的最小能效要求并且在所述多个子载波信道中存在空闲的子载波信道时，基站可将从空闲的子载波信道中随机选择的子载波分配给所选择的用户终端，并重新计算所选择的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多载波通信系统中的上行链路的能效控制方法，包括：(a)从多个用户终端中随机选择用户终端；(b)获取多个子载波信道中的各个子载波信道的关于所选择的用户终端的增益和所选择的用户终端的最小能效要求；(c)将具有关于所选择的用户终端的最大增益的子载波信道分配给所选择的用户终端；(d)基于分配给所选择的用户终端的子载波信道，计算所选择的用户终端的最优能效；(e)对所选择的用户终端的最优能效和所选择的用户终端的最小能效要求进行比较；(f)当所选择的用户终端的最优能效大于或等于所选择的用户终端的最小能效要求时，不再将子载波信道分配给所选择的用户终端。

【技术特征摘要】
1.一种多载波通信系统中的上行链路的能效控制方法，包括：(a)从多个用户终端中随机选择用户终端；(b)获取多个子载波信道中的各个子载波信道的关于所选择的用户终端的增益和所选择的用户终端的最小能效要求；(c)将具有关于所选择的用户终端的最大增益的子载波信道分配给所选择的用户终端；(d)基于分配给所选择的用户终端的子载波信道，计算所选择的用户终端的最优能效；(e)对所选择的用户终端的最优能效和所选择的用户终端的最小能效要求进行比较；(f)当所选择的用户终端的最优能效大于或等于所选择的用户终端的最小能效要求时，不再将子载波信道分配给所选择的用户终端。2.如权利要求1所述的方法，还包括：当所选择的用户终端的最优能效小于所选择的用户终端的最小能效要求并且在所述多个子载波信道中存在空闲的子载波信道时，将从空闲的子载波信道中随机选择的子载波信道分配给所选择的用户终端，并返回步骤(d)。3.如权利要求1所述的方法，还包括：获取所选择的用户终端的最低速率要求并对利用平均功率计算出的所选择的用户终端的总速率和所选择用户终端的最低速率要求进行比较，其中，步骤(c)包括：当利用平均功率计算出的所选择的用户终端的总速率大于或等于所选择用户终端的最低速率要求时，不再将子载波信道分配给所选择的用户终端。4.如权利要求3所述的方法，其中，步骤(c)还包括：当利用平均功率计算出的所选择的用户终端的总速率小于所选择的用户终端的最低速率要求时，如果在所述多个子载波信道中不存在空闲的子载波信道，则将已分配给所选择的用户终端的子载波信道回收作为空闲的子载波信道。5.如权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周金和，王川潮，张元，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11