面向低轨卫星的NB-IoT资源切片动态管理方法OA
A dynamic resource slicing management method for NB-IoT in low Earth orbit satellites
针对低轨卫星高动态场景下多服务质量(Quality of Service,QoS)时变物联业务资源调度问题,提出了一种基于Lyapunov优化的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)多业务资源切片动态管理方法.该方法综合考虑多物联业务QoS需求、不同QoS业务队列状态以及切片大小的动态划分,构建了资源切片动态管理的资源调度优化问题.基于Lyapunov优化理论将非凸的多时隙动态资源切片划分问题转化为单时隙多QoS业务资源切片配置问题,从而在动态业务场景下实现资源切片与多QoS业务队列之间的动态适配.仿真结果表明,与传统NB-IoT上行资源调度方法相比,所提方法在低轨高动态场景下能够显著提升时延确定性业务的QoS保障和吞吐量.
To address the dynamic resource scheduling problem for Internet of Things(IoT)services with diverse quality of service(QoS)requirements in low Earth orbit(LEO)high-mobility scenarios,this pa-per proposes a Lyapunov optimization-based dynamic resource slicing management method for narrow band(NB)-IoT multi-service systems.This method integrates the QoS requirements of multiple IoT ser-vices,the states of different QoS queues,and the dynamic allocation of slice sizes,formulating a re-source scheduling optimization problem for dynamic slice allocation.Furthermore,based on Lyapunov op-timization theory,the non-convex multi-slot dynamic resource slicing problem is transformed into a single-slot resource slice configuration problem for multi-QoS tasks,enabling dynamic adaptation between re-source slices and multi-QoS queues in dynamic service scenarios.Simulation results demonstrate that com-pared to traditional NB-IoT uplink re-source scheduling methods,the proposed method significantly en-hances QoS assurance and throughput for delay-sensitive services in LEO high-mobility scenarios.
洪涛;李治;倪一天;丁晓进;张更新
南京邮电大学 通信与信息工程学院,江苏 南京 210003南京邮电大学 通信与信息工程学院,江苏 南京 210003南京邮电大学 通信与信息工程学院,江苏 南京 210003南京邮电大学 通信与信息工程学院,江苏 南京 210003南京邮电大学 通信与信息工程学院,江苏 南京 210003
信息技术与安全科学
低轨卫星物联网窄带物联网资源调度李雅普诺夫优化吞吐量
low Earth orbit(LEO)satellite-based Internet of Things(IoT)networksnarrow band Inter-net of Things(NB-IoT)resource schedulingLyapunov optimizationthroughput
《南京邮电大学学报(自然科学版)》 2026 (1)
66-75,10
国家自然科学基金(U21A20450,62171234,61971440)、国家重点研发计划(2022YFB2902600)和江苏省前沿引领技术基础研究专项(BK20192002)资助项目
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