專利名稱：一種基于速率自適應的ofdma資源分配方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種資源分配技術，尤其是涉及一種基于速率自適應的OFDMA資源分配方法。
背景技術：
多用戶正交頻分多址(OFDMA,Orthogonal Frequency DivisionMultipleAccess)是下一代無線通信物理層首選的多址方式，它是基于OFDM (OrthogonalFrequency DivisionMultiplexing,正交頻分復用)調制方式的一種無線接入方式，具有頻譜利用率高、抗衰落能力強、傳輸速率高、資源分配靈活及同時支持多個用戶等特點，被認為是下一代寬帶無線接入方式的關鍵技術。OFDMA多址接入系統(tǒng)將傳輸帶寬劃分成正交的互不重疊的一系列子載波集，將不同的子載波集分配給不同的用戶實現(xiàn)多址，并能夠根據(jù)信道狀態(tài)，動態(tài)地把可用帶寬資源分配給需要的用戶，很容易實現(xiàn)系統(tǒng)資源的優(yōu)化利用，因此它是保證用戶服務質量，提高系統(tǒng)容量及頻譜利用率的重要手段，已成為國內外學者研究的熱點之一。動態(tài)資源分配問題可以有效的利用用戶的多樣性，提高系統(tǒng)的容量。在OFDM系統(tǒng)中，根據(jù)優(yōu)化目標的不同，資源分配問題一般可以分為兩種形式一種是基于發(fā)射功率最小化的MA(MarginAdaptive)問題,它是在用戶數(shù)據(jù)率固定的條件下,使總的發(fā)射功率達到最小化；另一種是基于速率最大化的RA (RateAdaptive)問題,它是在總功率固定的條件下，保證系統(tǒng)的容量達到最大化。針對RA問題，分為靜態(tài)資源分配和動態(tài)資源分配，其中靜態(tài)資源分配為0FDM-TDMA (每個用戶被分配一組預定的時隙，在給定的時隙內該用戶可以使用所有的子載波)和0FDM-FDMA (每個用戶被分配一組預定的連續(xù)頻帶的子載波，在每個OFDM符號內該用戶固定地使用被分得的那一組子載波)；動態(tài)資源分配，即每個用戶可在不同的時隙使用不固定的子載波，分配的依據(jù)是各用戶在各子信道的瞬時信道特性。目前已有許多典型的動態(tài)OFDM自適應資源分配方法被提出，如基于最大-最小(Max-Min)準則的公平資源分配方法、基于比例公平的資源分配方法、基于權重的資源分配方法等。在Max-Min方法中，首先把總功率平均分配給每個子載波，然后采用最大化最低用戶速率的方法實現(xiàn)系統(tǒng)容量和用戶公平性的最大化，由于該方法是基于平均功率分配的，沒有考慮到信道的時變特性，因而是一種次優(yōu)的方法。在比例公平的資源分配方法中，Shen提出了 OFDMA系統(tǒng)中在速率成比例約束條件下的資源分配方案，首先基于Max-Min方法找出最優(yōu)的子信道分配，然后采用迭代搜索方法找出了最優(yōu)的功率分配，然而這種方法進行了大量的迭代搜索，計算復雜度很高。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種 計算復雜度低，且能夠實現(xiàn)總傳輸?shù)膫鬏斔俾首畲蠡?，并能夠滿足用戶的速率要求與公平性要求的基于速率自適應的OFDMA資源分配方法。
本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為一種基于速率自適應的OFDMA資源分配方法，其特征在于包括以下步驟①根據(jù)每個用戶預設的速率要求對應的比例系數(shù)，確定初始分配給每個用戶的子載波數(shù)目，將初始分配給第k個用戶的子載波數(shù)目記為Nk'，然后根據(jù)初始分配給K個用戶
的子載波數(shù)目，計算初始未被分配的子載波數(shù)目，記為
權利要求
1.一種基于速率自適應的OFDMA資源分配方法，其特征在于包括以下步驟①根據(jù)每個用戶預設的速率要求對應的比例系數(shù)，確定初始分配給每個用戶的子載波數(shù)目，將初始分配給第k個用戶的子載波數(shù)目記為Nk，，然后根據(jù)初始分配給K個用戶的子載波數(shù)目，計算初始未被分配的子載波數(shù)目，記為
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于速率自適應的OFDMA資源分配方法，其特征在于所述的步驟①中初始分配給第k個用戶的子載波數(shù)目Nk'的確定過程為假設第k個用戶預設的速率要求對應的比例系數(shù)為9k，則根據(jù)9k計算初始分配給第k個用戶的子載波數(shù)目
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種基于速率自適應的OFDMA資源分配方法，其特征在于所述的步驟②的具體過程為②-1、將每個用戶的速率要求初始化為0，將子載波集合記為Ων，ΩN= Iz1, Z2，…，Zn，…，ζΝ}，將用戶集合記為Ωκ, Ωκ= {Ul, u2, ...，uk, ...，uK}，將平均功率記為P，
4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于速率自適應的OFDMA資源分配方法，其特征在于所述的步驟③中分配給第k個用戶的第η個子載波上的功率Ptn的具體獲取過程為③-1、在K個用戶間進行功率分配，將分配給第k個用戶的總功率記為Pttot, _ Ok
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于速率自適應的OFDMA資源分配方法，該方法首先進行用戶間的子載波數(shù)目分配，然后進行子載波分配，最后進行功率分配，優(yōu)點是在子載波數(shù)目分配過程中是基于用戶間預先設定的速率要求對應的比例系數(shù)而分配的；在子載波分配過程中先是基于最大化最小速率要求與對應的比例系數(shù)之比分配子載波，然后將剩下的子載波分配給信道增益最大的用戶，這種子載波分配方式更能提高系統(tǒng)的吞吐量；在功率分配過程中是基于用戶的速率要求對應的比例系數(shù)及相對信道增益按比例分配的，不僅易于實現(xiàn)，而且計算復雜度低。
文檔編號H04W72/04GK103051583SQ20131000580
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權日2013年1月7日
發(fā)明者李有明, 汪照, 趙翠茹, 朱星, 王炯滔, 金明, 王剛 申請人:寧波大學