一种对于减少LTE终端中继网络时延的方法与流程

技术特征：

1.一种对于减少LTE终端中继网络时延的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，寻找需要中继服务的用户；

步骤2，决定中继服务提供者；

步骤3，求解用户作为中继服务需求者的状态变化概率和用户作为中继服务提供者的状态变化概率；

步骤4，为每个用户设计一个缓冲带，得到所有用户的平均时延。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1包括：假设在时间节点t，用户i要从基站收取数据，i∈{1,2,…,N}，N为用户的总数，N取值为自然数，在目标信噪比为τ^i,target的情况下，通过如下公式计算在时间节点t时用户i的外部中继需求指数

${\mathrm{\λ}}_t^i=({\mathrm{\γ}}_t^{0i}\<{\mathrm{\γ}}^{i,t\arg et})=({\mathrm{\τ}}_t^{0i}\<{\mathrm{\τ}}^{i,t\arg et}),$

其中，γ^i,target表示目标接受速率，表示用户i从基站接受数据的接受速率，外部中继需求指数即表示在时间节点t，用户i从基站接受数据的接受速率小于目标接受速率的概率，同时也表示用户i和基站之间的信噪比小于目标信噪比的概率，当此用户i从基站接受数据的接受速率小于目标数据速率时，该用户i向周围其它用户提出中继服务请求。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2包括：

设定最优能量消耗门槛阈值和最优电子货币数量门槛阈值K_th(Pⁱ)，当中继服务提供者的能量小于最优能量消耗门槛阈值，并且中继服务提供者的电子货币数量小于最优电子货币数量门槛阈值时，中继服务才会发生，公式如下：

其中，kⁱ为用户i的电子货币数目，pⁱ为用户i的能量状态，σⁱ＝1∈σⁱ(kⁱ,pⁱ)表示用户i能够提供中继服务，σⁱ＝0∈σⁱ(kⁱ,pⁱ)表示用户i不能提供中继服务。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2中，如果用户采用最优策略σⁱ(kⁱ,pⁱ)＝1后，设置Vⁱ(kⁱ,pⁱ)为最优的收益期望值：

$V^i(k^i,p^i)={\max }_{{\mathrm{\σ}}^i}E\[{\mathrm{\Σ}}_{t=0}^{\mathrm{\∞}}{\mathrm{\β}}^t{u}_t^i\],$

其中，为用户i在时间节点t获得的收益，为的期望值，打折系数β∈[0,1),β^t为t时刻的打折系数，表示经过t个时间节点后，用户i获得收益的期望值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤3包括：

用户i状态开始为Sⁱ＝(kⁱ,pⁱ)，σⁱ＝1时表示该用户能够提供中继服务，σⁱ＝0时表示该用户不能提供中继服务，用户如果作为中继服务提供者，当其为其他用户提供中继服务时，用户状态会发生变化(kⁱ,pⁱ)→(kⁱ+1,pⁱ-cⁱ)，对应的概率为yⁱσⁱ，计算公式如下：

yⁱσⁱ＝Pⁱ([kⁱ+1,pⁱ-cⁱ]|[kⁱ,pⁱ],σⁱ)，

其中，cⁱ为用户i为其他用户提供中继服务时所消耗的能量；

用户i如果作为中继服务需求者，当其得到中继服务时，用户状态会发生变化(kⁱ,pⁱ)→(kⁱ-1,pⁱ)，对应的概率为λⁱeⁱ，计算公式如下：

λⁱeⁱ＝Pⁱ([kⁱ-1,pⁱ]|[kⁱ,pⁱ],σⁱ)。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤4包括：平均时延D由平均队列长度Q和平均到达速率a计算得到：

D＝Q/a；

在时间点t，设定Q_t为队列长度，通过如下公式计算动态的队列长度：

Q_t+1＝max[Q_t-U_t,0]+W_t+1，

通过Q_t+1得到平均队列长度Q，其中，W_t为到达缓冲带的数据组，U_t为完成传输过程的数据组。