專利名稱：用于在移動通信系統(tǒng)中分配資源的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種用于在移動通信系統(tǒng)中分配資源的裝置和方法，尤其是，涉及一種用于為每個移動站分配子載波的裝置和方法。
背景技術(shù)：
社會結(jié)構(gòu)的發(fā)展和多樣化已經(jīng)導(dǎo)致對移動通信服務(wù)的需要的爆炸性的增長。但是，在移動通信系統(tǒng)中可利用的頻率資源是有限的。為了解決這個問題，提供了一種用于有效地利用頻率資源的資源分配方案。
通常地，在移動通信系統(tǒng)中，資源分配是由基站(BS)管理的。移動站(MS)使用由BS分配的資源發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。為了優(yōu)化資源分配，BS考慮當前的信道狀態(tài)、頻率再用因素、每個MS的需求等等。確定信道狀態(tài)的因素包括路徑損耗、實時或者非實時業(yè)務(wù)量、每個MS的信道特性等等。根據(jù)離BS的距離，對于每個MS的傳送損耗不同。每個MS的需求包括數(shù)據(jù)速率、誤碼率(BER)等等。移動通信系統(tǒng)的目的在于在資源分配的過程中，在滿足每個MS需求的范圍內(nèi)將總的傳輸功率減到最小。
移動通信系統(tǒng)中的信道分配方案被分成固定信道分配(FCA)方案和動態(tài)信道分配(DCA)方案。
FCA方案是在當前的移動通信系統(tǒng)中最普遍使用的，因為對于其的控制就像固定由每個BS使用的信道那樣簡單。DCA方案(其是有效地使用在時間和空間方面有限的信道的方案)改進了頻率資源效率，從而有助于增大容量。
圖1是示出在傳統(tǒng)的移動通信系統(tǒng)中的通信過程的示意圖。圖1說明了在傳統(tǒng)的移動通信系統(tǒng)中的下行鏈路通信過程。
參考圖1，BS 110使用單獨分配給MS(即，第一MS 112和第二MS 114)的資源來發(fā)送數(shù)據(jù)。MS 112和114接收由BS 110發(fā)送的數(shù)據(jù)，并且估計其當前的信道狀態(tài)。MS 112和114將關(guān)于所估計的當前信道狀態(tài)的信息作為反饋信息返回報告給BS 110。BS 110基于從MS 112和114報告的反饋信息對于MS 112和114執(zhí)行資源分配。
圖2是示出在正交頻分多址(OFDMA)移動通信系統(tǒng)中資源分配操作的示意圖。
參考圖2，第一MS在第一頻帶中具有比在第二頻帶中更好的信道狀態(tài)的信道狀態(tài)變化特性。為了方便起見，在此處將假設(shè)信道狀態(tài)例如是信道增益?！靶诺罓顟B(tài)”和“信道增益”在此處可互換地使用。在圖2中，|H(f)|表示在頻率f上的信道增益。第二MS在第二頻帶中具有比在第一頻帶中更好的信道狀態(tài)的信道狀態(tài)變化特性。也就是說，第一MS在第一頻帶中具有更好的信道狀態(tài)，而第二MS在第二頻帶中具有更好的信道狀態(tài)?；趯牡谝籑S和第二MS接收的反饋信息的分析，可以獲得相應(yīng)頻帶的信道狀態(tài)。
可以將為每個MS分配具有更好的信道狀態(tài)的頻帶認為是最佳的資源分配。最好是，為第一MS分配第一頻帶，而且為第二MS分配第二頻帶。
前述傳統(tǒng)資源分配方案的基本原理是依據(jù)成本函數(shù)(cost function)計算優(yōu)先級值，并且按照該優(yōu)先級值執(zhí)行資源分配。成本函數(shù)目的在于將總的傳輸功率減到最小。資源分配被分成初始分配和再分配。
成本函數(shù)可以由等式(1)表示c(k,n)=|H(k,n)|Rk/Σn=0N-1|H(k,n)|---(1)]]>在等式(1)中，k表示MS的索引，n表示子載波的索引，c(k，n)表示用于第k個MS的第n個子載波的優(yōu)先級值，|H(k，n)|表示在第k個MS的第n個子載波上的信道增益，以及Rk表示第k個MS所需要的數(shù)據(jù)速率。
如等式(1)所示，現(xiàn)有的成本函數(shù)是基于通過慮及所有的MS k和所有的子載波n執(zhí)行的2維計算。
使用成本函數(shù)的兩種傳統(tǒng)的資源分配方案是Rate-craving Greedy(RCG)算法和Wong算法。
在RCG算法中，在初始分配期間，相應(yīng)的子載波被分配給具有最好信道狀態(tài)的MS。在再分配期間，另外的子載波被從在所分配的子載波之上的MS分配給在所分配的子載波之下的MS。當在初始分配期間檢測到，或者在再分配期間考慮到MS的信道狀態(tài)的時候，可以考慮基于成本函數(shù)的該優(yōu)先級值。
Wong算法在初始分配期間為每個MS計算基于成本函數(shù)的優(yōu)先級值，并且依據(jù)該優(yōu)先級值逐個為各個MS分配子載波。如果特定的子載波已經(jīng)被分配給另一個MS，則將僅次于最好的子載波分配給相應(yīng)的MS。在再分配期間，執(zhí)行重復(fù)的交換以獲得額外的功率增益。
除了數(shù)據(jù)速率之外僅考慮與信道狀態(tài)相關(guān)的參數(shù)，上文現(xiàn)有的成本函數(shù)表示標準化的信道類型。因此，與平均信道狀態(tài)相比較，成本函數(shù)具有將優(yōu)先級分配給具有更好的信道狀態(tài)的子載波的基本原理。但是，如果基于現(xiàn)有的成本函數(shù)執(zhí)行信道分配，則有可能存在矛盾，即，具有差的平均信道狀態(tài)的MS和具有好的信道狀態(tài)的MS被分配了相同的資源分配機會，即，相同的信道分配機會。
表1示出一個例子，其中，即使這些MS對于每個子載波具有不同的信道增益，但它們都具有相同的優(yōu)先級值。
表1

存在這個矛盾是因為現(xiàn)有的成本函數(shù)是僅考慮單個MS的基于單個MS的成本函數(shù)。也就是說，現(xiàn)有的成本函數(shù)不考慮相對的信道增益差別。因此，允許位于小區(qū)邊緣的MS和與BS相鄰的MS具有相同的資源分配機會可能導(dǎo)致在功率利用率方面的損失。
因為現(xiàn)有的成本函數(shù)是基于2維計算的，因此其具有高的計算復(fù)雜性。此外，因為現(xiàn)有的成本函數(shù)除了需要初始分配以外，還需要重復(fù)的資源再分配，所以其增加了計算復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明一個方面是提供一種用于在移動通信系統(tǒng)中慮及MS之間的相對信道增益特性而分配資源的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個方面是提供一種用于優(yōu)選地將資源分配給在所有的子載波上具有低的平均信道增益的MS的資源分配裝置和方法。
本發(fā)明的再一個方面是提供一種用于優(yōu)選地將資源分配給位于小區(qū)邊緣的MS，并且將剩余的資源分配給與BS相鄰的MS的資源分配裝置和方法。
本發(fā)明的又一個方面是提供一種用于基于考慮每個MS所需要的數(shù)據(jù)速率和平均信道增益的成本函數(shù)來分配資源的裝置和方法。
本發(fā)明的再一個方面是提供一種用于分配優(yōu)先級給每個MS并基于分配給MS的優(yōu)先級而分配資源的資源分配裝置和方法。
本發(fā)明的再一個方面是提供一種用于提出區(qū)分每個MS的優(yōu)先級的方案以確定資源分配優(yōu)先級，并且按照該提出的方案分配資源的資源分配裝置和方法。
本發(fā)明的再一個方面是提供一種用于依據(jù)分配給每個MS的優(yōu)先級值而將MS分類為多個子類，并且對于每個子類執(zhí)行資源分配的資源分配裝置和方法。
因此，提供了一種用于在移動通信系統(tǒng)的基站(BS)中分配資源的方法。該方法包括按照每個移動站(MS)需要的數(shù)據(jù)速率和每個MS的平均信道增益，為每個MS計算每個子載波的優(yōu)先級值，該優(yōu)先級值基于MS之間的平均信道增益；和按照為每個MS的每個子載波計算的優(yōu)先級值將子載波分配給相應(yīng)的MS。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于在移動通信系統(tǒng)的基站(BS)中分配資源的方法。該方法包括按照每個移動站(MS)所需要的數(shù)據(jù)速率和每個MS的信道增益為每個MS計算MS優(yōu)先級值；按照該MS優(yōu)先級值對MS排序；并且按照該排序結(jié)果為每個MS分配子載波。
按照本發(fā)明的再一個方面，提供了一種用于在移動通信系統(tǒng)的基站(BS)中分配資源的裝置。該裝置包括子載波分配器，用于按照每個移動站(MS)所需要的數(shù)據(jù)速率和每個MS的平均信道增益來為每個MS計算每個子載波的優(yōu)先級值，該優(yōu)先級值基于MS之間的平均信道增益；并且按照為每個MS的每個子載波計算的優(yōu)先級值將子載波分配給MS。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種用于在移動通信系統(tǒng)的基站(BS)中分配資源的裝置。該裝置包括子載波分配器，用于按照每個移動站(MS)所需要的數(shù)據(jù)速率和每個MS的信道增益為每個MS計算MS優(yōu)先級值；按照該MS優(yōu)先級值對MS排序；并且按照該排序結(jié)果為每個MS分配子載波。


從下面結(jié)合附圖的詳細說明中，本發(fā)明的上述和其他的目的、特點以及優(yōu)勢將變得更明顯，其中圖1是示出在傳統(tǒng)的移動通信系統(tǒng)中的通信過程的示意圖；
圖2是示出在OFDMA移動通信系統(tǒng)中資源分配操作的示意圖；圖3是示出在按照本發(fā)明的移動通信系統(tǒng)中的資源分配裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4是示出按照本發(fā)明的資源分配過程的流程圖；圖5是示出按照本發(fā)明的資源分配過程的流程圖；圖6A至6C是示出按照子類的數(shù)目通過性能分析獲得的模擬結(jié)果數(shù)據(jù)的示意圖；和圖7是示出在子類的數(shù)目和復(fù)雜性之間相關(guān)性的示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考附圖詳細地描述本發(fā)明的幾個優(yōu)選實施例。在下面的描述中，為了清楚和簡潔的目的已經(jīng)省略了在此處結(jié)合的已知功能和結(jié)構(gòu)的詳細說明。
本發(fā)明的描述將首先描述慮及在移動站(MS)之間的相對信道增益差來分配資源，并且描述慮及每個MS的優(yōu)先級來分配資源。在此處，信道增益是代表信道狀態(tài)示范性的參數(shù)，并且在此處應(yīng)當指出，信道狀態(tài)和信道增益被可互換地使用。
圖3是示出在按照本發(fā)明的移動通信系統(tǒng)中的資源分配裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。參考圖3，資源分配裝置包括調(diào)度器310、帶寬分配器320、子載波分配器330和比特/功率負載單元340。調(diào)度器310接收每個MS業(yè)務(wù)信息(誤碼率(BER)、速率、緩存器等等)和信道信息，并且依據(jù)所接收的信息確定一組預(yù)定使用相應(yīng)幀的MS。這里，緩存器表示被緩存的數(shù)據(jù)量，而速率表示MS所需的數(shù)據(jù)速率。調(diào)度器310確定具有可以使用的幀的信道狀態(tài)的MS(作為MS組)。帶寬分配器320接收每個MS業(yè)務(wù)信息和信道信息，并且依據(jù)該接收的信息為由調(diào)度器310確定的MS組分配要被分配的頻率帶寬。子載波分配器330指定預(yù)定使用所有子載波的MS。也就是說，子載波分配器330將資源(即，子載波)分配給每個MS。由本發(fā)明提出的資源分配方法是在子載波分配器330中執(zhí)行的。比特/功率負載單元340依據(jù)由子載波分配器330分配的資源而為每個MS加載比特和功率。
現(xiàn)在將在下文詳細描述由資源分配裝置執(zhí)行的和由本發(fā)明提出的資源分配方法示范性實施例。
第一實施例通常地，在蜂窩移動通信系統(tǒng)中，鄰近BS的MS的信道增益優(yōu)于位于小區(qū)邊緣的MS的信道增益。因此，位于小區(qū)邊緣的MS在遍及所有的子載波的平均信道增益方面次于鄰近BS的MS。在蜂窩移動通信系統(tǒng)中，大多數(shù)的功率消耗是由位于小區(qū)邊緣的MS造成的。因此，本發(fā)明的第一實施例將提出一種資源分配方法，其考慮了由位于小區(qū)邊緣的MS造成的功率消耗。
本發(fā)明的第一實施例提出了用于在資源分配的過程中優(yōu)選地分配資源給位于小區(qū)邊緣的MS的成本函數(shù)。由本發(fā)明的第一實施例提出的成本函數(shù)可以表示為等式(2)c(k,n)=|H(k,n)|Rk/{Σn=0N-1|H(k,n)|}2---(2)]]>在等式(2)中，k表示MS的索引，n表示子載波的索引，c(k，n)表示用于第k個MS的第n個子載波的優(yōu)先級值，|H(k，n)|表示在第k個MS的第n個子載波上的信道增益，以及Rk表示第k個MS所需要的數(shù)據(jù)速率。等式(2)的成本函數(shù)不僅考慮了數(shù)據(jù)速率，而且考慮了平均信道增益，以反映在MS之間的信道增益差。也就是說，在等式(2)中示出的成本函數(shù)是通過將現(xiàn)有的成本函數(shù)的分母(即，在等式(1)中示出的成本函數(shù))乘以在所有頻帶范圍上的信道增益的總和獲得的。這一點的物理意義可以容易地通過下面分別表示等式(3)和等式(4)的兩個參數(shù)來理解。
Rk/Σn=0N-1|H(k,n)|---(3)]]>|H(k,n)|/Σn=0N-1|H(k,n)|---(4)]]>等式(3)可以通過計算每個MS需要的數(shù)據(jù)速率和在所有子載波上的信道增益的總和來確定每個MS的優(yōu)先級。等式(4)可以通過計算在所有子載波上的信道增益的總和來確定每個MS對于所有子載波的優(yōu)先級。因此，由本發(fā)明的第一實施例提出的成本函數(shù)可以表示為等式(3)和等式(4)的乘積。
下面從表2中可以清楚地了解，本發(fā)明的第一實施例另外考慮了平均信道增益。
表2

當在表2中的條件被以同樣的方法應(yīng)用于現(xiàn)有的成本函數(shù)的時候，第一MS和第二MS具有相同的優(yōu)先級。但是，如果應(yīng)用由本發(fā)明的第一實施例提出的成本函數(shù)，則第二MS具有比第一MS更高的優(yōu)先級。因此，按照本發(fā)明的第一實施例，在資源分配期間位于小區(qū)邊緣的MS具有更高的優(yōu)先級。
表3在下面示出了在相同條件下的現(xiàn)有的成本函數(shù)和提出的成本函數(shù)之間的性能差別。至于在表3中使用的條件，假設(shè)兩個MS(k＝2)的每一個都希望被分配一個子載波(n＝2)。此外，假設(shè)所需要的接收功率Preq對于每個MS是相等的。也就是說，假設(shè)兩個MS需要相同的數(shù)據(jù)速率。最后，假設(shè)每個MS的信道增益是|H(1,1)||H(1,2)||H(2,1)||H(2,2)|=910.80.2.]]>表3

參考表3，當應(yīng)用現(xiàn)有的成本函數(shù)的時候，第一子載波被分配給第一MS，并且第二子載波被分配給第二MS。在這種情況下，需要的傳輸功率是25Preq。但是，如果應(yīng)用建議的成本函數(shù)，則第二子載波被分配給第一MS，并且第一子載波被分配給第二MS。在這種情況下，需要的傳輸功率是2.56Preq。因此，在上述的假設(shè)之下，如果Preq是10dB，則與現(xiàn)有的成本函數(shù)相比較，建議的成本函數(shù)可以獲得10dB的功率增益。
可以以各種各樣的形式修改在本發(fā)明的第一實施例中提出的成本函數(shù)。對其進行的示范性修改可以如等式(5)所示給出
c(k,n)=|H(k,n)|Rk/Σn=0N-1|H(k,n)|2---(5)]]>在等式(5)中，成本函數(shù)是以每個子載波的信道增益的平方總和的形式實現(xiàn)的。即使如等式(5)所示實現(xiàn)成本函數(shù)，也可以同樣地獲得在本發(fā)明的第一實施例中所希望的效果。
圖4是示出按照本發(fā)明第一實施例的資源分配過程的流程圖。假設(shè)BS在完成從每個MS采集需要的數(shù)據(jù)速率信息之后，執(zhí)行在圖4中示出的資源分配過程。
參考圖4，在步驟410中，BS使用成本函數(shù)計算用于每個MS的每個子載波的信道增益。在計算用于每個MS的每個子載波的信道增益之后，BS進入到步驟412。
在步驟412中，BS初始化用于識別MS的索引k及用于識別子載波的索引n。也就是說，BS將索引k和n設(shè)置為“0”。此后，在步驟414中，BS為第n個子載波選擇最高優(yōu)先級的MS，即，具有最高優(yōu)先級值的MS。在此處將假設(shè)對于第n個子載波的最高優(yōu)先級的MS是第x個MS。優(yōu)先級值是使用等式(2)或者等式(5)計算的。
在步驟416中，BS確定是否已經(jīng)分配了與第x個MS所希望的子載波數(shù)量相同的子載波。如果確定已經(jīng)分配了與第x個MS所希望的子載波數(shù)量相同的子載波，則在步驟418中，BS從用于第n個子載波的分配列表中除去第x個MS，然后返回到步驟414。但是，如果在步驟416中確定還沒有分配與第x個MS所希望的子載波數(shù)量相同的子載波，則在步驟420中，BS將第n個子載波分配給第x個MS。此后，在步驟422中，BS將索引n增加1以選擇下一個子載波。在步驟424中，BS確定索引n的值是否小于N，這里N表示子載波的總數(shù)。如果確定索引n的值小于N，則BS返回到步驟414。但是，如果在步驟424確定索引n的值不小于N(n≥N)，則BS結(jié)束資源分配過程。
如上所述，本發(fā)明的第一實施例慮及了在MS之間的相對信道增益差來分配資源，從而有助于優(yōu)化資源分配并且將傳輸功率消耗減到最小。
第二實施例本發(fā)明的第二實施例是基于以下的事實，對于大多數(shù)信道來說，傳送損耗(pass loss)MS通常在分配處理中具有低的優(yōu)先級。在此處，低通損耗MS可以是位于BS附近的MS。因此，本發(fā)明的第二實施例優(yōu)選地將資源分配給除了低通損耗MS之外的MS，然后將剩余的資源分配給低通損耗MS。
為此，需要提出一種用于區(qū)分應(yīng)當向其優(yōu)選地分配資源的MS和不必向其優(yōu)選地分配資源的另一MS的方案。為此目的，本發(fā)明的第二實施例準備了用于計算用作區(qū)分每個MS的優(yōu)先級的MS優(yōu)先級值的方案。此外，第二實施例指定至少一個優(yōu)先級閾值，并且優(yōu)選地將資源分配給滿足該優(yōu)先級閾值的MS。
在本發(fā)明的第二個實施例中，每個MS的MS優(yōu)先級值可以通過等式(6)來計算r(k)=Rk/Σn=0N-1|H(k,n)|---(6)]]>在等式(6)中，r(k)表示分配給第k個MS的MS優(yōu)先級值。由等式(6)計算的MS優(yōu)先級值考慮了由每個MS所需要的數(shù)據(jù)速率和平均信道增益。通過使用被表示為所需要的數(shù)據(jù)速率和遍及所有子載波的信道增益的總和的1維計算，第二實施例可以顯著地降低復(fù)雜度。
按照等式(6)，具有更低的平均信道增益和更高的所需要的數(shù)據(jù)速率的MS具有較高的MS優(yōu)先級值r(k)。第二實施例基于所計算的MS優(yōu)先級值確定每個MS的資源分配優(yōu)先級。此外，第二實施例按照所確定的資源分配優(yōu)先級的順序為每個MS分配資源?；趯τ诿總€子載波給出的信道增益來執(zhí)行每個MS的資源分配。也就是說，第二實施例以具有高信道增益的子載波的降序來分配與MS所需要的子載波數(shù)量相同的子載波。如果所希望的子載波已被分配給另一個MS，則第二實施例分配具有次最高的信道增益的子載波。
如上所述，由本發(fā)明第二實施例提出的資源分配方法被分成依據(jù)MS優(yōu)先級值來排列資源分配順序的過程和按照資源分配的順序為每個MS分配子載波的過程。
圖5是示出按照本發(fā)明第二實施例的資源分配過程的流程圖。假設(shè)在BS完成從每個MS采集所需要的數(shù)據(jù)速率信息之后執(zhí)行在圖5中示出的資源分配過程。
參考圖5，在步驟510中，BS使用成本函數(shù)計算用于每個MS的MS優(yōu)先級值。在步驟512中，BS通過以MS優(yōu)先級值的降序的順序來排列所有MS而產(chǎn)生MS列表。在步驟514中，BS在MS列表中選擇在MS之中具有最高的MS優(yōu)先級值的MS。在此處假設(shè)具有最高的MS優(yōu)先級值的MS是第x個MS。
在步驟516中，BS將在其可分配的子載波之中表示最好的信道狀態(tài)的子載波分配給第x個MS。在步驟518中，BS確定是否已經(jīng)分配了與第x個MS所希望的子載波數(shù)量相同的子載波。如果確定還沒有分配與第x個MS所希望的子載波數(shù)量相同的子載波，則BS返回到步驟516。
但是，如果在步驟518中確定已經(jīng)分配了與第x個MS所希望的子載波數(shù)量相同的子載波，則在步驟520中，BS從第n個子載波的MS列表中除去第x個MS。此后，在步驟522中，BS確定在MS列表中是否存在任何的MS。如果其確定在MS列表中存在任何的MS，則BS返回到步驟514。但是，如果在步驟522中確定在MS列表中沒有MS，則BS結(jié)束資源分配過程。
在上文的詳細說明中，假設(shè)將唯一的優(yōu)先級分配給每個MS。但是，還可以通過分配至少一個優(yōu)先級閾值、將資源分配順序劃分為多個子類以及為每個子類分配資源來實現(xiàn)第二實施例。
圖6A至6C是示出按照子類的數(shù)目通過性能分析獲得的模擬結(jié)果數(shù)據(jù)的示意圖。在圖6A中假設(shè)MS均勻分布在整個小區(qū)上。在圖6B中假設(shè)MS僅僅分布在該小區(qū)特定的區(qū)域中。在圖6C中假設(shè)在MS之間沒有傳送損耗差值。此外，假設(shè)在使用64個MS和512個子載波的移動通信系統(tǒng)中的語音業(yè)務(wù)∶視頻業(yè)務(wù)∶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之比是37∶23∶4。
可以從圖6A至6C中獲悉，由本發(fā)明提出的資源分配方法示出了與子類的數(shù)目無關(guān)的恒定性能。在蜂窩移動通信系統(tǒng)中，通常MS被均勻地分配在小區(qū)中。從這個觀點，可以從圖6A中獲悉，可以獲得與使用的優(yōu)先級閾值的數(shù)目無關(guān)的恒定信噪比(SNR)。
圖7是示出在子類的數(shù)目和復(fù)雜性之間相關(guān)性的示意圖。對于圖7中的模擬，假設(shè)在使用64個MS和512個子載波的移動通信系統(tǒng)中的語音業(yè)務(wù)∶視頻業(yè)務(wù)∶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之比是37∶23∶4。
可以從圖7中獲悉，子類數(shù)目的增加降低了復(fù)雜度。但是，如果子類的數(shù)目超過特定的值K，則復(fù)雜度保持不變。因此，在本發(fā)明的第二實施例中，最好是考慮到性能和復(fù)雜度而將子類的數(shù)目確定為K。
如上所述，本發(fā)明的第二實施例提出了使用1維計算為每個MS分配資源的方法。因此，與基于現(xiàn)有的成本函數(shù)的資源分配方法相比較，由本發(fā)明的第二實施例提出的資源分配方法可以顯著地降低復(fù)雜度。
如可以從上文的描述中理解的，本發(fā)明慮及在MS之間的相對信道增益差來分配資源，從而有助于優(yōu)化資源分配并且將傳輸功率消耗減到最小。此外，本發(fā)明使用1維計算為每個MS分配資源。因此，與基于現(xiàn)有的成本函數(shù)的資源分配方法相比較，所提出的資源分配方法可以顯著地降低系統(tǒng)復(fù)雜性。
雖然已經(jīng)參考其某些優(yōu)選實施例示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當明白，在不背離由所附權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其做出各種形式上和細節(jié)上的修改。
權(quán)利要求
1.一種用于在移動通信系統(tǒng)的基站BS中分配資源的方法，該方法包括按照每個移動站MS所需要的數(shù)據(jù)速率和每個MS的平均信道增益，為每個MS計算每個子載波的優(yōu)先級值，該優(yōu)先級值基于MS之間的平均信道增益；和按照為每個MS的每個子載波計算的優(yōu)先級值將子載波分配給相應(yīng)的MS。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述優(yōu)先級值是通過以下計算的c(k,n)=|H(k,n)|Rk/{Σn=0N-1|H(k,n)|}2]]>其中，k表示MS的索引，n表示子載波的索引，c(k，n)表示用于第k個MS的第n個子載波的優(yōu)先級值，|H(k，n)|表示在第k個MS的第n個子載波上的信道增益，以及Rk表示第k個MS所需要的數(shù)據(jù)速率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述優(yōu)先級值是通過以下計算的c(k,n)=|H(k,n)|Rk/Σn=0N-1|H(k,n)|2]]>其中，k表示MS的索引，n表示子載波的索引，c(k，n)表示用于第k個MS的第n個子載波的優(yōu)先級值，|H(k，n)|表示在第k個MS的第n個子載波上的信道增益，以及Rk表示第k個MS所需要的數(shù)據(jù)速率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，具有所計算的最高優(yōu)先級值的MS是由包括在BS中的調(diào)度器選擇的MS。
5.一種用于在移動通信系統(tǒng)的基站BS中分配資源的方法，該方法包括按照每個移動站MS所需要的數(shù)據(jù)速率和每個MS的信道增益，計算用于每個MS的MS優(yōu)先級值；按照MS優(yōu)先級值將MS排序；和按照排序結(jié)果為每個MS分配子載波。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中MS優(yōu)先級值是通過以下計算的r(k)=Rk/Σn=0N-1|H(k,n)|]]>其中，k表示MS的索引，n表示子載波的索引，r(k)表示分配給第k個MS的MS優(yōu)先級值，|H(k，n)|表示在第k個MS的第n個子載波上的信道增益，以及Rk表示第k個MS所需要的數(shù)據(jù)速率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述按照MS優(yōu)先級值將MS排序的步驟包括以降序排列MS優(yōu)先級值，并且優(yōu)選地為具有最高的MS優(yōu)先級值的MS分配子載波。
8.一種用于在移動通信系統(tǒng)的基站BS中分配資源的裝置，該裝置包括子載波分配器，用于按照每個移動站MS所需要的數(shù)據(jù)速率和每個MS的平均信道增益為每個MS計算每個子載波的優(yōu)先級值，該優(yōu)先級值基于MS之間的平均信道增益，并且按照對于每個MS的每個子載波計算的優(yōu)先級值將子載波分配給MS。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中，所述優(yōu)先級值是通過以下計算的c(k,n)=|H(k,n)|Rk/{Σn=0N-1|H(k,n)|}2]]>其中，k表示MS的索引，n表示子載波的索引，c(k，n)表示用于第k個MS的第n個子載波的優(yōu)先級值，|H(k，n)|表示在第k個MS的第n個子載波上的信道增益，以及Rk表示第k個MS所需要的數(shù)據(jù)速率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中，所述優(yōu)先級值是通過以下計算的c(k,n)=|H(k,n)|Rk/Σn=0N-1|H(k,n)|2]]>其中，k表示MS的索引，n表示子載波的索引，c(k，n)表示用于第k個MS的第n個子載波的優(yōu)先級值，|H(k，n)|表示在第k個MS的第n個子載波上的信道增益，以及Rk表示第k個MS所需要的數(shù)據(jù)速率。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中，具有所計算的最高優(yōu)先級值的MS是由包括在BS中的調(diào)度器選擇的MS。
12.一種用于在移動通信系統(tǒng)的基站BS中分配資源的裝置，該裝置包括子載波分配器，用于按照每個移動站MS所需要的數(shù)據(jù)速率和每個MS的信道增益為每個MS計算MS優(yōu)先級值，按照該MS優(yōu)先級值對MS排序，并且按照該排序結(jié)果為每個MS分配子載波。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中，所述MS優(yōu)先級值是通過以下計算的r(k)=Rk/Σn=0N-1|H(k,n)|]]>其中，k表示MS的索引，n表示子載波的索引，r(k)表示分配給第k個MS的MS優(yōu)先級值，|H(k，n)|表示在第k個MS的第n個子載波上的信道增益，以及Rk表示第k個MS所需要的數(shù)據(jù)速率。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其中，所述子載波分配器以降序排列MS優(yōu)先級值，并且優(yōu)選地為具有最高的MS優(yōu)先級值的MS分配子載波。
全文摘要
提供了一種用于在移動通信系統(tǒng)的基站(BS)中分配資源的方法。該方法包括按照每個移動站(MS)所需要的數(shù)據(jù)速率和每個MS的平均信道增益，計算用于每個MS的每個子載波的優(yōu)先級值，該優(yōu)先級值基于MS之間的平均信道增益；和按照為每個MS的每個子載波計算的優(yōu)先級值將子載波分配給MS。
文檔編號H04J11/00GK1968492SQ20061016358
公開日2007年5月23日 申請日期2006年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月1日
發(fā)明者趙漢奎, 趙成賢, 尹相普, 趙冕均, 洪大植 申請人:三星電子株式會社, 延世大學(xué)校