1.一種基于LTE技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)上行鏈路資源分配方法,該物聯(lián)網(wǎng)采用兩級的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),包括底層及核心網(wǎng),其中,底層是由各類感知控制設(shè)備(IoTD)相連構(gòu)成的感知延伸網(wǎng)絡(luò),感知延伸網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(IoTG)和核心網(wǎng)相連,網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(IoTG)負(fù)責(zé)收集來自感知控制設(shè)備(IoTD)的數(shù)據(jù),并把這些數(shù)據(jù)傳送給位于核心網(wǎng)的基站(eNB),其特征在于,包括以下步驟:
步驟1、定義N種不同的服務(wù)質(zhì)量需求,N≥2;
步驟2、在時(shí)域上,每一個傳輸時(shí)間間隔都執(zhí)行一次資源分配算法,基站(eNB)根據(jù)用戶的服務(wù)質(zhì)量需求對用戶進(jìn)行差別化服務(wù);在頻域上,由基站(eNB)根據(jù)各用戶提交的需求確定分配的資源塊數(shù)目,分配的資源是連續(xù)的資源塊,對于任意的第i個傳輸時(shí)間間隔,包括以下步驟:
步驟2.1、將可用的資源塊數(shù)目nRB_avl初始化為NRB;
步驟2.2、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(IoTG)根據(jù)自己接收到的來自感知控制設(shè)備(IoTD)的數(shù)據(jù)流發(fā)送一個請求速率信息Rreq_k給基站(eNB);
步驟2.3、基站(eNB)根據(jù)來自用戶的服務(wù)質(zhì)量需求,將用戶分為N個子集,所有子集按照優(yōu)先級進(jìn)行排序;
步驟2.4、計(jì)算第i個傳輸時(shí)間間隔預(yù)分配給每個用戶的資源塊數(shù)目,其中,用戶k的資源塊數(shù)目為nk,k∈{1,…,k,…K},K為總的用戶數(shù)目:
Lk表示分配給用戶k的資源塊集合,假設(shè)所有的NRB都分配給用戶k,則Lk為所有的資源塊集合,利用下面公式計(jì)算得到每個資源塊能提供的速率rk:
式中,B表示每個資源塊的帶寬;γeff,k表示有效的信噪比,|Lk|表示分配給用戶k的資源塊集合的基數(shù),γk,l表示用戶k在第1個資源塊上的信噪比,pk,l表示用戶k在第1個資源塊上的發(fā)射功率,hk,l表示用戶k在第1個資源塊上的信道增益,σ2表示加性高斯白噪聲功率;
則第i個傳輸時(shí)間間隔預(yù)分配給用戶k的資源塊數(shù)目nk=Rreq_k/rk,并計(jì)算得到用戶k累計(jì)需分配的資源塊數(shù)目bk,bk=bk+nk;
步驟2.5、根據(jù)步驟2.4計(jì)算得到的需要分配給每個用戶的資源塊數(shù)目,按照優(yōu)先級順序依次為步驟2.3確定的N個子集內(nèi)的每個用戶分配資源塊,對于任意子集內(nèi)的所有用戶而言,依據(jù)最近一次服務(wù)時(shí)間,按先后順序排序,最近一次服務(wù)時(shí)間最早的,排在最前面。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于LTE技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)上行鏈路資源分配方法,其特征在于,在所述步驟1中定義3種不同的服務(wù)質(zhì)量需求:
第一種、需要可靠的速率和延遲保障,具有最高優(yōu)先級;
第二種、需要一定的速率和延遲保障,但到達(dá)速率沒有第一種高,且對速率的要求低于第一種,具有第二高的優(yōu)先級;
第三種、無速率和延遲要求,具有最低優(yōu)先級。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于LTE技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)上行鏈路資源分配方法,其特征在于,在所述步驟2.3中,將用戶分為3個子集:
第一子集(S1)包含所有第一種服務(wù)質(zhì)量需求的用戶,具有最高優(yōu)先級;
第二子集(S2)包含所有第二種服務(wù)質(zhì)量需求的用戶,具有第二高的優(yōu)先級;
第三子集(S3)包含所有第三種服務(wù)質(zhì)量需求的用戶,具有最低的優(yōu)先級。
4.如權(quán)利要求3所述的一種基于LTE技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)上行鏈路資源分配方法,其特征在于,在所述步驟2.5中,先分配第一子集(S1)內(nèi)的所有用戶,對于第一子集(S1)內(nèi)的用戶j而言,其累計(jì)需分配的資源塊數(shù)目為bj,若可用的資源塊數(shù)目nRB_avl>bj,則分配連續(xù)的bj個資源塊給用戶j;
若可用的資源塊數(shù)目nRB_avl>0,再分配第二子集(S2)內(nèi)的所有用戶;
若可用的資源塊數(shù)目nRB_avl>0,再分配第三子集(S3)內(nèi)的所有用戶。