高移動環(huán)境下移動站點的功率優(yōu)化控制與分配方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高移動環(huán)境下移動站點的功率優(yōu)化控制與分配方法，主要為了提供一種滿足移動站點的緩存限制的高移動環(huán)境下移動站點的功率優(yōu)化控制與分配方法。本發(fā)明首先預(yù)設(shè)一個基站的服務(wù)周期為然后判斷所述服務(wù)周期內(nèi)的功率轉(zhuǎn)折點的個數(shù)，并求出各所述功率轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的時刻，再根據(jù)第一發(fā)送端信噪比計算公式或第二發(fā)送端信噪比計算公式求出發(fā)送端信噪比。本發(fā)明在滿足緩存限制條件下將所需要的發(fā)送功率進行最小化，既使移動站點的緩存無溢出，又使發(fā)送功率最小化。
【專利說明】高移動環(huán)境下移動站點的功率優(yōu)化控制與分配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高移動環(huán)境下移動站點的功率優(yōu)化控制與分配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高速鐵路的大范圍鋪設(shè)帶來了對高移動環(huán)境下寬帶無線通信的大量用戶需求，而傳統(tǒng)的技術(shù)例如GSM-R只能支持200kbps的速率，顯然不足以滿足這樣的用戶需求，因此有必要研究新的技術(shù)與新的構(gòu)架來滿足高移動環(huán)境下的寬帶無線通信需求。
[0003]目前，高移動環(huán)境下的通信方案采用兩跳的傳輸架構(gòu)，即在車廂內(nèi)設(shè)置接入點，接入點的天線設(shè)置在車廂外面。用戶在和基站進行信息傳輸時，首先用戶將信號發(fā)送給接入點，接入點通常稱為移動站點，移動站點通過車廂外的天線將信號發(fā)送給基站，即完成用戶到基站的信息傳輸，而基站到移動站點的信息傳輸與移動站點到基站的信息傳輸?shù)姆较蛳喾?。由于移動站點到基站的無線鏈路的時變特性，需要在移動站點引入緩存對業(yè)務(wù)到達速率，與信道服務(wù)速率進行匹配，實現(xiàn)高效、低延遲的信息傳輸。
[0004]本發(fā)明就是針對移動站點到基站的點對點的傳輸，在僅考慮大尺度衰落的情況下，研究在保證移動站點緩存無溢出的情況下的有效功率控制和分配策略。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明提供一種滿足移動站點的緩存限制條件下使發(fā)送功率最小化的高移動環(huán)境下移動站點的功率優(yōu)化控制與分配方法。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明高移動環(huán)境下移動站點的功率優(yōu)化控制與分配方法，所述方法至少包括以下步驟:
[0007]預(yù)設(shè)一個基站的服務(wù)周期為[%，T0 +|]，
[0008]判斷所述服務(wù)周期內(nèi)的功率轉(zhuǎn)折點的個數(shù)，并求出各所述功率轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的時亥|J，再根據(jù)第一發(fā)送端信噪比計算公式或第二發(fā)送端信噪比計算公式求出發(fā)送端信噪比:
[0009]若功率轉(zhuǎn)折點有四個，則采用所述第一發(fā)送端信噪比計算公式求解發(fā)送端信噪比，各所述功率轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的時刻分別為A、t2、t3、t4，所述第一發(fā)送端信噪比計算公式為
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種高移動環(huán)境下移動站點的功率優(yōu)化控制與分配方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步驟: 預(yù)設(shè)一個基站的服務(wù)周期為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高移動環(huán)境下移動站點的功率優(yōu)化控制與分配方法， 若預(yù)設(shè)移動站點運動至基站覆蓋范圍中點的時刻為零時刻，則所述％ =-?，即所述服務(wù)周期為[-?, J]; 若預(yù)設(shè)移動站點運動至基站覆蓋范圍邊界的時刻為零時刻，則所述Ttl為O或-1，若Ttl為0，則所述服務(wù)周期為[O, 4]，若Ttl為-1，則所述服務(wù)周期為[-1，O] ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高移動環(huán)境下移動站點的功率優(yōu)化控制與分配方法，其特征在于， 所述服務(wù)周期為[二 fe]時的的功率轉(zhuǎn)折點的個數(shù)和各所述功率轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的時刻的求解方法為: 利用功率轉(zhuǎn)折點參量計算公式計算出臨時參量h和t’ C1，所述功率轉(zhuǎn)折點參量計算公式為
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高移動環(huán)境下移動站點的功率優(yōu)化控制與分配方法， 當所述服務(wù)周期為[O，I]時， 所述服務(wù)周期[O，內(nèi)的各所述功率轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的時刻為將服務(wù)周期為[-1]時的各發(fā)送功率轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的時刻沿時間軸向右平移后得到的時刻，所述服務(wù)周期[O, 4]內(nèi)的發(fā)送端信噪比為將服務(wù)周期為[-?, I]時下求出的發(fā)送端信噪比沿時間軸向右平移^后得到的發(fā)送端信噪比； 當所述服務(wù)周期為[丨O]時， 所述服務(wù)周期內(nèi)[-*，O]的各所述功率轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的時刻為將服務(wù)周期為[-‘，g]時的各發(fā)送功率轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的時刻沿時間軸向左平移二后得到的時刻，所述服務(wù)周期內(nèi)[_i O]的發(fā)送端信噪比為將服務(wù)周期為[-?,會]財求出的發(fā)送端信噪比沿時間軸向左平移^后得到的發(fā)送端信噪比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高移動環(huán)境下移動站點的功率優(yōu)化控制與分配方法，其特征在于，所述方法還包括:判斷移動站點是連續(xù)分配方式還是階梯分配方式， 若為連續(xù)分配方式，利用所述發(fā)送端信噪比求出發(fā)送功率，該發(fā)送功率即為移動站點發(fā)送信息的發(fā)送功率； 若為階梯分配方式，先將所述發(fā)送端信噪比進行階梯化，再利用階梯化的發(fā)送端信噪比求出發(fā)送功率，該發(fā)送功率即為移動站點發(fā)送信息的發(fā)送功率，或先利用所述發(fā)送端信噪比求出發(fā)送功率，再將該發(fā)送功率進行階梯化，階梯化后的發(fā)送功率即為移動站點發(fā)送信息的發(fā)送功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高移動環(huán)境下移動站點的功率優(yōu)化控制與分配方法，其特征在于，所述利用所述發(fā)送端信噪比求出發(fā)送功率的計算公式= Yta(t)x。2，其中Ptr (t)為所述發(fā)送功率，σ 2為噪聲方差。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高移動環(huán)境下移動站點的功率優(yōu)化控制與分配方法，其特征在于， 所述發(fā)送端信噪比階梯化是將服務(wù)周期平均分為若干時間區(qū)間，各所述時間區(qū)間內(nèi)的發(fā)送端信噪比等于該時間區(qū)間的起點對應(yīng)的發(fā)送端信噪比或者終點對應(yīng)的發(fā)送端信噪比或者該時間區(qū)間內(nèi)的任意一點對應(yīng)的發(fā)送端信噪比或者起點對應(yīng)的發(fā)送端信噪比與終點對應(yīng)的發(fā)送端信噪比之和的平均值； 所述發(fā)送功率階梯化是將服務(wù)周期平均分為若干時間區(qū)間，各所述時間區(qū)間內(nèi)的發(fā)送功率等于該時間區(qū)間的起點對應(yīng)的發(fā)送功率或者終點對應(yīng)的發(fā)送功率或者該時間區(qū)間內(nèi)的任意一點對應(yīng)的發(fā) 送功率或者起點對應(yīng)的發(fā)送功率與終點對應(yīng)的發(fā)送功率之和的平均值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高移動環(huán)境下移動站點的功率優(yōu)化控制與分配方法，其特征在于，所述α的取值為2~5。
【文檔編號】H04W52/34GK103987114SQ201410259082
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】張闖, 樊平毅, 易粟, 王剛 申請人:清華大學, 日電（中國）有限公司