專利名稱：一種基于最小容量損失的資源分配方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線移動通信系統(tǒng)中的資源分配方法，尤其涉及一種應用于3GPP LTE 上行鏈路的資源分配方法。
背景技術：
資源分配是提高通信系統(tǒng)頻譜效率的主要手段。為了能夠支持高速數(shù)據業(yè)務，未 來移動通信系統(tǒng)將采用寬帶、多(收、發(fā))天線的系統(tǒng)，而正交頻分復用(以下簡稱OFDM) 技術是未來移動通信系統(tǒng)的重要候選技術。為了抑制過高的峰均比(以下簡稱PAPR)，3GPP LTE的上行鏈路采用DFT擴展的正交頻分復用(以下簡稱DFT-s-OFDM)技術。當多個用戶 同時接入到系統(tǒng)內時，需要將頻譜資源在多個用戶之間進行分配，從而獲得多用戶分集增 益。最優(yōu)的資源分配方法是遍歷所有的分配可能性，但這樣做計算復雜度太高。所以，目前 的通信系統(tǒng)主要采用迭代最大值擴展方法(以下簡稱RME)。

發(fā)明內容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于最小性能損失 的連續(xù)子載波分配方法，其頻譜效率高、實現(xiàn)復雜度低、適用于3GPP LTE系統(tǒng)上行鏈路的資 源分配。技術方案為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為一種基于最小容量損失的資源分配方法，包括如下步驟1)分別計算每個用戶在每個RB上的Metric ；2)對應每個RB，比較每個用戶在該RB上的Metric，尋找出Metric最大的用戶作 為最優(yōu)用戶，并將該RB分配給該最優(yōu)用戶；得到所有RB上的最優(yōu)Metric集合C和最優(yōu)用 戶集合U;3)將存在非連續(xù)RB的用戶存放在集合1中，將沒有被分配到任何RB的用戶存在 集合2中；4)判斷集合1中元素的個數(shù)如果個數(shù)大于零，則跳轉到步驟5)；否則輸出集合 U,并將結合U作為最終分配結果；5)列出屬于集合1的所有用戶的所有RB，將它們的位置記入集合P ；6)在集合P的所有元素中，尋找出相鄰位置被分配給不同用戶的位置，并將尋找 出的位置和其相應用戶記錄在集合P'和U'中；7)計算將P'中元素所指示的RB分給U'中相應元素所指示的用戶時的性能損 失；8)如果集合2非空，計算將P'中元素所指示的RB分給集合2中的用戶時的性能 損失；9)比較步驟7)和步驟8)的所有計算結果，找到最小的值所對應的RB位置及用 戶，并將該RB重新分配給該用戶；
10)更新集合C、集合U、集合1和集合2，并跳轉到第4步；其中，RB表示資源塊，可以包含一個以上子載波；Metric表示性能度量，可以采用 信道容量來表示，也可以采用信噪比(以下簡稱SNR)或其他性能指標來表示。有益效果本發(fā)明提供的一種基于最小容量損失的資源分配方法，采用了自頂而 下的設計思路，加快了分配算法的收斂速度，提高了分配結果的總體性能；同時，本發(fā)明方 法在每次迭代的過程中采用了性能損失最小的準則，雖然這種方法得到的結果不一定是總 體上的最優(yōu)的，但它控制了計算復雜度的增加，并保證了局部最優(yōu)；而且本發(fā)明提出的資源 分配算法能用于各種多載波通信系統(tǒng)。


圖1為本發(fā)明的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。如圖1所示為一種基于最小容量損失的資源分配方法，其包括如下步驟1)分別計算每個用戶在每個RB上的Metric ；2)對應每個RB，比較每個用戶在該RB上的Metric，尋找出Metric最大的用戶作 為最優(yōu)用戶，并將該RB分配給該最優(yōu)用戶；得到所有RB上的最優(yōu)Metric集合C和最優(yōu)用 戶集合U;3)將存在非連續(xù)RB的用戶存放在集合1中，將沒有被分配到任何RB的用戶存在 集合2中；4)判斷集合1中元素的個數(shù)如果個數(shù)大于零，則跳轉到步驟5)；否則輸出集合 U,并將結合U作為最終分配結果；5)列出屬于集合1的所有用戶的所有RB，將它們的位置記入集合P ；6)在集合P的所有元素中，尋找出相鄰位置被分配給不同用戶的位置，并將尋找 出的位置和其相應用戶記錄在集合P'和U'中；7)計算將P'中元素所指示的RB分給U'中相應元素所指示的用戶時的性能損 失；8)如果集合2非空，計算將P'中元素所指示的RB分給集合2中的用戶時的性能 損失；9)比較步驟7)和步驟8)的所有計算結果，找到最小的值所對應的RB位置及用 戶，并將該RB重新分配給該用戶；10)更新集合C、集合U、集合1和集合2，并跳轉到第4步；其中，RB表示資源塊，可以包含一個以上子載波；Metric表示性能度量，可以采用 信道容量來表示，也可以采用信噪比(以下簡稱SNR)或其他性能指標來表示。假設一個單載波系統(tǒng)包含N個RB，每個RB由W個帶寬為BHz的子載波組成，需要 在K個用戶之間進行分配；每個RB的Metric的好壞采用信道容量的大小來衡量。按照圖 1所示方法，首先需要計算每個用戶在每個RB上的信道容量，將各個RB分配給容量最大的 用戶；然后考察是否有用戶存在非連續(xù)的RB 如果存在，按最小容量損失的原則將RB重新分配給相鄰的用戶，以保證RB分配的連續(xù)性；最后，一旦沒有用戶存在非連續(xù)的RB，就可以 輸出最終的分配結果。具體方法描述如下計算每個用戶在每個RB上的信道容量C(k，n) =WBlo&[l+Y (k，n)][公式一]其中，k表示用戶序號，且0彡k彡K-I ；η表示RB序號，且0彡η彡N-I ； y (k，n) 表示第k個用戶在第η個RB上的信噪比。當采用最小均方誤差(以下簡稱MMSE)接收機 時，可以表示為
權利要求
1.一種基于最小容量損失的資源分配方法，其特征在于該方法包括如下步驟1)分別計算每個用戶在每個RB上的Metric；2)對應每個RB，比較每個用戶在該RB上的Metric，尋找出Metric最大的用戶作為最 優(yōu)用戶，并將該RB分配給該最優(yōu)用戶；得到所有RB上的最優(yōu)Metric集合C和最優(yōu)用戶集 合U;3)將存在非連續(xù)RB的用戶存放在集合1中，將沒有被分配到任何RB的用戶存在集合 2中；4)判斷集合1中元素的個數(shù)如果個數(shù)大于零，則跳轉到步驟5)；否則輸出集合U，并 將結合U作為最終分配結果；5)列出屬于集合1的所有用戶的所有RB，將它們的位置記入集合P；6)在集合P的所有元素中，尋找出相鄰位置被分配給不同用戶的位置，并將尋找出的 位置和其相應用戶記錄在集合P'和U'中；7)計算將P'中元素所指示的RB分給U'中相應元素所指示的用戶時的性能損失；8)如果集合2非空，計算將P'中元素所指示的RB分給集合2中的用戶時的性能損失；9)比較步驟7)和步驟8)的所有計算結果，找到最小的值所對應的RB位置及用戶，并 將該RB重新分配給該用戶；10)更新集合亡、集合U、集合1和集合2，并跳轉到第4步； 其中，RB表示資源塊，Metric表示性能度量。
2.根據權利要求1所述的基于最小容量損失的資源分配方法，其特征在于所述RB包 括一個以上子載波。
3.根據權利要求1所述的基于最小容量損失的資源分配方法，其特征在于所述 Metric為信道容量或者信噪比。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于最小容量損失的資源分配方法，首先需要計算每個用戶在每個RB上的Metric，將各個RB分配給Metric最大的用戶；然后考察是否有用戶存在非連續(xù)的RB如果存在，按最小容量損失的原則將RB重新分配給相鄰的用戶，以保證RB分配的連續(xù)性；最后，一旦沒有用戶存在非連續(xù)的RB，就可以輸出最終的分配結果。本發(fā)明提供的方法，采用了自頂而下的設計思路，加快了分配算法的收斂速度，提高了分配結果的總體性能；同時，本發(fā)明方法在每次迭代的過程中采用了性能損失最小的準則，控制了計算復雜度的增加，并保證了局部最優(yōu)；而且本發(fā)明提出的資源分配算法能用于各種多載波通信系統(tǒng)。
文檔編號H04W72/04GK102137495SQ20111005851
公開日2011年7月27日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權日2011年3月11日
發(fā)明者王新宇, 王來莉, 盛彬 申請人:東南大學