[发明专利]一种正交频分复用通信系统资源调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及正交频分复用通信系统，特别涉及一种正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，以下简称OFDM)通信系统中资源调度方法。

背景技术

正交频分复用技术通过将一高速传输的数据流转换为一组低速并行传输的数据流，使系统对多径衰落信道频率选择性的敏感度大大降低，而循环前缀的引入，又进一步增强了系统抗符号间干扰(Inter SymbolInterference，以下简称ISI)的能力。除此之外的带宽利用率高、实现简单等特点使OFDM在无线通信领域的应用越来越广，诸如IEEE802.11a、IEEE802.16、IEEE802.20等标准都是基于OFDM技术。另外，此项技术在第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project，简称3GPP)长期演进(Long Term Evolve，简称LTE)的考虑中也最受瞩目。

OFDM系统是将带宽划分成许多相互正交的子载波，通过采用不同的调度算法将不同的子载波分配给不同的用户从而提高系统的性能。目前常用的调度算法基本分为以下几类：

1)公平吞吐量调度：不考虑用户具体位置，即小区边界以及Node B附近的用户吞吐量相同。为了使得所有用户吞吐量一致，则信道状态信息低的用户应该比高的用户分配更多的资源。这种算法的特点是保证了各用户间的公平性，但系统容量不理想。

2)最大吞吐量调度：在这种调度算法下，较好的信道状态信息的用户比较差信道状态信息的用户具有更高的分组传输优先权，所有的信道资源可以分配给单个最好信道条件的用户。这种算法的特点因为总是把信道分配给了具有最好信道信息的用户，所以具有最大的系统容量，但却是以牺牲公平性为代价的。

3)公平时间调度(轮询调度)：在不同用户间分配相同的功率和相同的占用时间，即所有用户得到等量的资源。这种算法是对上述两种算法的折中，既保证了一定的公平性，也保证了一定的系统性能，但整体结果不够理想，性能有待进一步提高。

综合来看，上述调度方案都各有特点，但都很难在公平性与信道容量间达到很好的平衡。

发明内容

本发明的目的是为了克服在OFDM系统资源分配过程中出现的系统性能和公平性不能很好兼顾的缺点。为了实现上述目的，本发明提供了一种OFDM通信系统中资源调度方法。

本发明提出的一种正交频分复用通信系统资源调度方法，该资源调度方法包括以下步骤：

步骤1：基站将系统频率资源所有子载波划分成若干个资源块，且基站用一个特征量来表示每一个资源块内所有子载波对某个用户的信道状态信息；

步骤2：在各用户资源块数量请求限制条件下，基站根据各用户在不同资源块上的信道状态信息分别对各个用户在整个频带内进行资源分配；所有的资源块被分在三个集合中：只分给一个用户的资源块的集合，即被成功分配的资源块集，分给两个或两个以上的用户的资源块的集合，即发生冲突的资源块集，没有分给任何一个用户的资源块的集合，即未被分配的资源块集；

步骤3：如果发生冲突的资源块集是空集时，则此时的分配就是最终的结果，结束；如果发生冲突的资源块集不是空集时，则继续进行下述步骤；

步骤4：对发生冲突的资源块集中的每个资源块，该资源块只分给在该资源块上信道状态最好的用户，分配后将发生冲突的资源块集中的该资源块从发生冲突的资源块集中删除掉；

步骤5：步骤4中其他没有分配到该资源块的冲突用户在未被分配的资源块集中进行资源再分配，再分配时如发生冲突，将未被分配的资源块集中发生分配冲突的所有资源块移到发生冲突资源块集中；当发生冲突的资源块集不是空集时，重复步骤4和步骤5，直到发生冲突的资源块集是空集，结束资源块的分配。

在上述步骤1中所述的特征量可以是信噪比或信道增益或载干比。

在上述步骤1中所述的基站将系统频率资源所有子载波划分成若干个资源块，可以是平均划分，即N个子载波被均匀化分成M个资源块，每个资源块包含相同子载波数。

在上述步骤2中根据各用户在不同资源块上的信道状态信息分别对各个用户在整个频带内进行资源分配，是将资源块分配给信道状态信息最好的用户。

上述步骤5其他没有分配到该资源块的冲突用户在未被分配的资源块集中进行资源分配，是指该用户在未被分配资源块集中选择信道状态信息最好的资源块。