【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于無(wú)線資源分配
，涉及一種OFDMA系統(tǒng)中基于效用的無(wú)線資源分配方法。
技術(shù)介紹
OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,正交頻分多址)是以O(shè)FDM技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的，它的基本思想是將高速數(shù)據(jù)流分散到多個(gè)子載波上傳輸，這些子載波之間是相互正交的。從而大幅度地降低了子載波上的符號(hào)速率，使符號(hào)的持續(xù)時(shí)間加長(zhǎng)，因此可以抵抗時(shí)延擴(kuò)展，大大減小了符號(hào)間干擾。OFDM調(diào)制中，各個(gè)子載波之間是相對(duì)獨(dú)立的，每條子載波可以有自己特定的調(diào)制方式和發(fā)射功率電平，OFDMA與常規(guī)的頻分復(fù)用FDMA相似，但是FDMA需要有保護(hù)頻帶，而OFDMA不需要保護(hù)頻帶，避免了頻帶資源的浪費(fèi)。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)線頻譜資源稀缺，無(wú)線資源被越來(lái)越多的用戶所共享，無(wú)線資源的分配和調(diào)度方法是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)研究的重要課題。隨著對(duì)多媒體業(yè)務(wù)支持需求的日益增長(zhǎng)，例如國(guó)際協(xié)議電視，在線游戲和遠(yuǎn)程醫(yī)療等，所需的傳輸帶寬也要隨之增長(zhǎng)。帶寬的增長(zhǎng)導(dǎo)致了系統(tǒng)性能的下降，這時(shí)因?yàn)轭l率選擇性衰落會(huì)引起的符號(hào)間干擾。正交頻分多址(OFDMA)物理層(PHY)和媒體接入控制(MAC)技術(shù)避免了頻率選擇性，另外，OFDMA分配一組可用的子載波集給每個(gè)用戶而不需要在整個(gè)帶寬范圍傳輸，因此，可以節(jié)省傳輸功率。而且，當(dāng)子載波增益隨著時(shí)間變化的同時(shí)，OFDMA可以利用多用戶特性更新它的子載波分配，得到多用戶分集增益。多用戶OFDMA系統(tǒng)的自適應(yīng)資源分配，通過(guò)利用多用戶分集，在不增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的情況下，也可以達(dá)到更高的頻譜效率。在3GPP LTE的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中，...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種OFDMA系統(tǒng)中基于效用的無(wú)線資源分配方法，其特征在于，包括以下步驟：1）在單小區(qū)多用戶下行OFDMA系統(tǒng)中，M個(gè)用戶被同一個(gè)基站服務(wù)，共有K種可選擇的調(diào)制方式，系統(tǒng)被分成N條相互正交的子載波，所有用戶的數(shù)據(jù)包到達(dá)過(guò)程服從泊松分布，每個(gè)時(shí)隙都有新的數(shù)據(jù)包到達(dá)，用戶的數(shù)據(jù)隊(duì)列長(zhǎng)度L等于當(dāng)前時(shí)隙新到達(dá)的數(shù)據(jù)包量與隊(duì)列中剩余數(shù)據(jù)包量之和；用戶在子載波上的效用函數(shù)為μnmk=f(L,Nt,r,τ,α)，μnmk的值表示將子載波n∈{1,...,N}分配給任意用戶m∈{1，...,M}并且采用調(diào)制方式k∈{1，...,K}所能得到的收益；μnmk不僅考慮可達(dá)速率r，時(shí)延τ和用戶QoS系數(shù)α的影響，還將用戶的數(shù)據(jù)隊(duì)列長(zhǎng)度L和已發(fā)數(shù)據(jù)包數(shù)量Nt的信息考慮在內(nèi)；效用函數(shù)μnmk是r，τ和L的單調(diào)遞增函數(shù)，是Nt的單調(diào)遞減函數(shù)；2）資源分配在每條子載波上執(zhí)行，在分配時(shí)找到子載波分配矩陣IN×M×K使OFDMA系統(tǒng)總效用最大化，該矩陣表示每條子載波分配給了哪個(gè)用戶及其調(diào)制方式和每個(gè)用戶分配到了哪些子載波；Inmk是子載波分配指示矩陣IN×M×K中的任意元素，表示子載波n是否已分配給調(diào)制方式為k的用戶m...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種OFDMA系統(tǒng)中基于效用的無(wú)線資源分配方法，其特征在于，包括以下步驟 1)在單小區(qū)多用戶下行OFDMA系統(tǒng)中，M個(gè)用戶被同一個(gè)基站服務(wù)，共有K種可選擇的調(diào)制方式，系統(tǒng)被分成N條相互正交的子載波，所有用戶的數(shù)據(jù)包到達(dá)過(guò)程服從泊松分布，每個(gè)時(shí)隙都有新的數(shù)據(jù)包到達(dá)，用戶的數(shù)據(jù)隊(duì)列長(zhǎng)度L等于當(dāng)前時(shí)隙新到達(dá)的數(shù)據(jù)包量與隊(duì)列中剩余數(shù)據(jù)包量之和； 用戶在子載波上的效用函數(shù)為X, a), Unmk的值表示將子載波n G {I,. . . , N}分配給任意用戶m G {I,. . . , M}并且采用調(diào)制方式k G {I,. . . , K}所能得到的收益； unmk不僅考慮可達(dá)速率r，時(shí)延T和用戶QoS系數(shù)a的影響，還將用戶的數(shù)據(jù)隊(duì)列長(zhǎng)度L和已發(fā)數(shù)據(jù)包數(shù)量Nt的信息考慮在內(nèi)；效用函數(shù)！!-是!，T和L的單調(diào)遞增函數(shù)，是Nt的單調(diào)遞減函數(shù)； 2)資源分配在每條子載波上執(zhí)行，在分配時(shí)找到子載波分配矩陣Inxmxk使OFDMA系統(tǒng)總效用最大化，該矩陣表示每條子載波分配給了哪個(gè)用戶及其調(diào)制方式和每個(gè)用戶分配到了哪些子載波； Inmk是子載波分配指示矩陣Inxmxk中的任意元素，表示子載波n是否已分配給調(diào)制方式為k的用戶m，它的取值為O或LInmk G {0, 1}； 當(dāng)Inmk=I時(shí)，表示子載波n已分配給調(diào)制方式為k的用戶m ;當(dāng)Inmk=O時(shí)，則沒(méi)有將子載波n分配給調(diào)制方式為k的用戶m ； 采用拉格朗日數(shù)乘法進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化目標(biāo)為2.如權(quán)利要求1所述的OFDMA系統(tǒng)中基于效用的無(wú)線資源分配方法，其特征在于，包括以下操作 初始化所有子載波的分配在每個(gè)時(shí)隙的開(kāi)始進(jìn)行，每一條子載波在未分配前，不屬于任何用戶，初始化子載波分配矩陣 Inxmxk-O 和所有拉格朗日乘子、n=0, n=l,. . .，N ; 子載波預(yù)分配按步驟2)進(jìn)行子載波預(yù)分配，子載波分配給在其上傳輸具有最大效用的用戶及調(diào)制方式，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李鋒，劉瑩，朱世華，耿莉娜，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西安交通大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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