專利名稱：一種基于最大擴(kuò)展的分簇單載波資源分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線移動(dòng)通信系統(tǒng)中的資源分配方法，尤其涉及一種應(yīng)用于分簇的離 散傅里葉擴(kuò)展正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的資源分配方法。
背景技術(shù)：
資源分配是提高無線移動(dòng)通信系統(tǒng)頻譜效率的一個(gè)重要手段。為了能夠支持高速 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱IMT-Advanced)將采用寬帶、多(收、發(fā))天線 的系統(tǒng)，并采用正交頻分復(fù)用(以下簡(jiǎn)稱OFDM)作為空中接口技術(shù)。為了抑制過高的峰均 比(以下簡(jiǎn)稱PAPR)，IMT-Advanced的上行鏈路將采用分簇的離散傅里葉擴(kuò)展正交頻分復(fù) 用(以下簡(jiǎn)稱Clustered DFT-s-OFDM)技術(shù)。Clustered DFT-s-OFDM技術(shù)是指分配給每個(gè) 用戶的子載波必須組織成簇的形式，要求簇內(nèi)的子載波必須是連續(xù)的，而簇之間的子載波 可以不連續(xù)，同時(shí)每個(gè)用戶所允許的最大簇?cái)?shù)是由系統(tǒng)規(guī)定的。采用Clustered DFT-s-OFDM技術(shù)時(shí)，若有多個(gè)用戶同時(shí)接入到系統(tǒng)中，需要將系 統(tǒng)的頻譜資源在多個(gè)用戶之間進(jìn)行分配，以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(jì)算復(fù)雜度太高，不適合具有時(shí)變信道的無線移動(dòng)通信 系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于最大擴(kuò)展的具 有分簇的連續(xù)子載波分配方法，其頻譜效率高、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低、適用于IMT-Advanced系統(tǒng) 上行鏈路的資源分配。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種基于最大擴(kuò)展的分簇單載波資源分配方法，其包括如下步驟1)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定各用戶所允許的最大簇?cái)?shù)；建立集合A 用來存放簇?cái)?shù)大于0的 用戶；建立集合B:用來存放簇?cái)?shù)等于0的用戶；建立集合C:用來存放未分配用戶的資源 塊；2)計(jì)算集合A中所有用戶在集合C中每個(gè)RB上的Metric ；3)尋找具有最大Metric的RB及其對(duì)應(yīng)的用戶，并將該RB分配給該用戶；4)檢查與該用戶的RB相鄰的RB，如果該相鄰RB上該用戶的Metric仍然比集合 A中其他用戶的Metric大，就將該相鄰RB分給該用戶；循環(huán)該過程，直至相鄰RB中該用戶 的Metric比集合A中某個(gè)用戶的Metric小為止；5)將該用戶所允許的最大簇?cái)?shù)減1，如果結(jié)果大于0，則該用戶仍放在集合A中，否 則移入集合B，同時(shí)將已分配給該用戶的RB從集合C中移出；6)判斷集合C中是否所有的RB都被分配完，或者集合A中所有用戶都移入了集合 B中若判斷結(jié)果為是，則迭代停止；否則跳轉(zhuǎn)至步驟2)；其中，RB表示資源塊，可以包含一個(gè)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(jiǎn)稱SNR)或其他性能指標(biāo)來表示。有益效果本發(fā)明提供的一種基于最大擴(kuò)展的分簇單載波資源分配方法，采用了 集合的設(shè)計(jì)思想，能夠適用于不同用戶具有不同最大簇的情況；同時(shí)，本發(fā)明在資源分配過 程中采用了最大擴(kuò)展的方法，控制了計(jì)算的復(fù)雜程度，保證了資源分配的局部最優(yōu)；而且本 發(fā)明方法能夠適用于各種具有連續(xù)子載波分配的多載波通信系統(tǒng)。


圖1為本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。如圖1所示為一種基于最大擴(kuò)展的分簇單載波資源分配方法，其包括如下步驟1)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定各用戶所允許的最大簇?cái)?shù)；建立集合A 用來存放簇?cái)?shù)大于0的 用戶；建立集合B:用來存放簇?cái)?shù)等于0的用戶；建立集合C:用來存放未分配用戶的資源 塊；2)計(jì)算集合A中所有用戶在集合C中每個(gè)RB上的Metric ；3)尋找具有最大Metric的RB及其對(duì)應(yīng)的用戶，并將該RB分配給該用戶；4)檢查與該用戶的RB相鄰的RB，如果該相鄰RB上該用戶的Metric仍然比集合 A中其他用戶的Metric大，就將該相鄰RB分給該用戶；循環(huán)該過程，直至相鄰RB中該用戶 的Metric比集合A中某個(gè)用戶的Metric小為止；5)將該用戶所允許的最大簇?cái)?shù)減1，如果結(jié)果大于0，則該用戶仍放在集合A中，否 則移入集合B，同時(shí)將已分配給該用戶的RB從集合C中移出；6)判斷集合C中是否所有的RB都被分配完，或者集合A中所有用戶都移入了集合 B中若判斷結(jié)果為是，則迭代停止；否則跳轉(zhuǎn)至步驟2)；其中，RB表示資源塊，可以包含一個(gè)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SNR或其他性能指標(biāo)來表示。假設(shè)一個(gè)Clustered DFT-s-OFDM系統(tǒng)包含N個(gè)RB，每個(gè)RB由M個(gè)子載波組成，每 個(gè)子載波的帶寬為WHz。N個(gè)RB需要在K個(gè)用戶之間進(jìn)行分配，且第k個(gè)用戶所允許的最 大簇?cái)?shù)為L(zhǎng)k，Metric采用信道容量來表示。按照?qǐng)D1所示方法，需要首先建立集合A、集合 B和集合C ；再計(jì)算集合A中所有用戶在集合C中每個(gè)RB上的信道容量，將具有最大信道容 量的RB分配給其對(duì)應(yīng)的用戶；然后采用最大擴(kuò)展法，來分配相鄰的RB ；分配完成后，將該用 戶的最大所允許簇?cái)?shù)減1，并更新集合A、集合B和集合C ；最后，一旦集合A或集合C變?yōu)?空集，就可以輸出最終的分配結(jié)果。具體方法描述如下將簇?cái)?shù)大于0的用戶放在集合A中，將簇?cái)?shù)等于0的用戶放在集合B中，即集合A Sa = [\(0)，K，\(KA-1)] SA(k) e {0，1，K，K-1}[公式一]集合B Sb = [Sb(O)，K，&(KB-1)] SB(k) e {0，1，K，K-1}[公式二]其中，Ka表示集合A的總數(shù)，初始值設(shè)為總用戶數(shù)K ;KB表示集合B的總數(shù)，初始值 設(shè)為0。
將未分配用戶的RB放在集合C中，即集合C : =，K，Sc(Nc-I)] Sc(n) e {0，1，K，N_1}[公式三]其中，N。表示集合C的總數(shù)，初始值設(shè)為總RB數(shù)N。計(jì)算集合A中所有用戶在集合C中每個(gè)RB上的信道容量C [SA (k), Sc (n)] =MWlog2Il+y [SA (k), Sc(n) ]}[公式四]其中，k表示集合A中的序號(hào)，且0彡k<KA-l;n表示集合C中的序號(hào)，且
;y [SA(k),Sc(n)]表示第個(gè)用戶在第個(gè)RB上的信噪比。當(dāng)采用
最小均方誤差(以下簡(jiǎn)稱MMSE)接收機(jī)時(shí)，可以表示為
權(quán)利要求
1.一種基于最大擴(kuò)展的分簇單載波資源分配方法，其特征在于該方法包括如下步驟1)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定各用戶所允許的最大簇?cái)?shù)；建立集合A用來存放簇?cái)?shù)大于0的用戶； 建立集合B 用來存放簇?cái)?shù)等于0的用戶；建立集合C 用來存放未分配用戶的資源塊；2)計(jì)算集合A中所有用戶在集合C中每個(gè)RB上的Metric；3)尋找具有最大Metric的RB及其對(duì)應(yīng)的用戶，并將該RB分配給該用戶；4)檢查與該用戶的RB相鄰的RB，如果該相鄰RB上該用戶的Metric仍然比集合A中 其他用戶的Metric大，就將該相鄰RB分給該用戶；循環(huán)該過程，直至相鄰RB中該用戶的 Metric比集合A中某個(gè)用戶的Metric小為止；5)將該用戶所允許的最大簇?cái)?shù)減1，如果結(jié)果大于0，則該用戶仍放在集合A中，否則移 入集合B，同時(shí)將已分配給該用戶的RB從集合C中移出；6)判斷集合C中是否所有的RB都被分配完，或者集合A中所有用戶都移入了集合B 中若判斷結(jié)果為是，則迭代停止；否則跳轉(zhuǎn)至步驟2)；其中，RB表示資源塊，Metric表示性能度量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于最大擴(kuò)展的分簇單載波資源分配方法，其特征在于所 述RB包括一個(gè)以上子載波。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于最大擴(kuò)展的分簇單載波資源分配方法，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大擴(kuò)展的分簇單載波資源分配方法，首先設(shè)定簇?cái)?shù)，建立集合A、集合B和集合C；再計(jì)算集合A中所有用戶在集合C中每個(gè)RB上的Metric，將具有最大Metric的RB分配給其對(duì)應(yīng)的用戶；然后采用最大擴(kuò)展法，來分配相鄰的RB；分配完成后，將該用戶的最大所允許簇?cái)?shù)減1，并更新集合A、集合B和集合C；最后，一旦集合A或集合C變?yōu)榭占?，即輸出最終的分配結(jié)果。本發(fā)明提供的一種基于最大擴(kuò)展的分簇單載波資源分配方法，可以適用于各用戶具有不同最大允許簇?cái)?shù)的情況，并且能夠降低計(jì)算復(fù)雜度，提高系統(tǒng)的頻譜效率，非常適合具有時(shí)變信道的無線移動(dòng)通信系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04W72/04GK102131293SQ20111005863
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者尤肖虎, 王向陽(yáng), 盛彬 申請(qǐng)人:東南大學(xué)