本技术介绍了一种QoS驱动的上行资源优化分配系统与方法,涵盖蜂窝用户、机器设备网关和时延容忍型机器设备。蜂窝用户接收预分配的资源块并确定发射功率;机器设备网关收集资源块复用数据,为时延容忍型机器设备分配资源块和功率,并构建链路数据传输速率优化模型;时延容忍型机器设备评估接收到的资源块和功率对蜂窝用户的干扰影响。优化模型依据复用数据和干扰影响度调整资源分配策略,得出最优分配方案。该方案旨在持续优化时延容忍型机器设备的资源选择和功率分配,提升其数据传输速率,确保人与人通信及时延敏感型机器设备的高传输速率和可靠性。
背景技术
随着物联网的发展,通信网络逐步演变为可以在有限甚至无直接人工干预情况下由智能设备自主进行通信的网络范例。预计到2030年,联网设备的数量将达到5000亿台。这种飞速发展的网络模式称为机器对机器通信(M2M),入网设备包括安装在各种基础设施、车辆、智能家用电器和电子医疗设备中的智能传感器;随着联网机器数量的爆炸式增长,预计这些机器设备将成为未来通信系统的主要用户。因此,M2M通信是部署5G/B5G网络的基本要求。
蜂窝网络由于其广泛的覆盖范围、可靠的通信链路以及与互联网协议良好的兼容性等优势,被认为是部署M2M通信的关键因素,而蜂窝网络设计的初衷是为人与人通信(H2H)服务的,为了在蜂窝网络中成功部署M2M通信,第三代合作伙伴计划(3GPP)等研究机构正努力、积极地研究如何将M2M通信的特性纳入长期演进(LTE)规范。不同于传统的H2H通信,M2M通信在网络能效、数据传输量以及在一些诸如紧急警报、车联网中的关键信息传输、电子健康远程监控等关键业务中严格的时延限制等方面存在自己独有的特征。这些差异对上行链路信道产生更高的要求,使得为H2H通信设计的致力于为高带宽应用提供高数据传输速率的传统上行链路调度算法不适用于M2M通信。此外,现有的LTE上行链路调度算法复杂度高、信令过载大,难以满足M2M通信要求。
实现思路