[发明专利]在正交频分多址网络中实现资源分配的方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统的资源分配技术，特别涉及一种在正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)网络中实现资源分配的方法与系统。

背景技术

无线多址通信系统中，在特定小区内，无线业务信道资源，如带宽和时间间隔，由所有的无线终端，如移动单元，共享。业务信道资源的分配可以直接影响到业务信道资源的利用以及独立无线终端用户享受到的服务质量(Quality of Services，QoS)，因此，有效地分配业务信道资源非常重要。基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)的多址系统就是这样的无线通信系统。

作为调制方案和多址方案的结合，OFDM将通信信道分段给多个用户共享。时分多址(Time Division Multiple Access，TDMA)以时间分段，码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)以扩频码分段，而OFDM以频率分段。OFDM将频谱分成许多等距音(tone)，每个音携带用户的部分信息。因为OFDM可被视为频分复用(frequency division multiplexing，FDM)的形式，所以每个等距音也可以被称为频率子载波。特别地，OFDM具有音与音之间互相正交、音频谱可以迭加的重要特性。另外，由于这些音是互相正交的，音与音之间不会互相干扰。由于音频谱可以迭加，所需的频谱总数降低了。

由于可以为不同用户分配单音或音组，所以OFDM也可以被视为一种多址技术。多个用户以这种模式共享给定带宽就形成了称为正交频分多址的系统，或OFDMA系统。当用户要传输信息时，为每个用户分配预定音数；或者，基于用户需要传输信息的数量为用户分配可变的音数。分配过程由媒体接入控制(Media Access Control，MAC)层控制，MAC层基于用户需求调度资源分配。

OFDMA是一种多个用户使用OFDM进行多址接入的系统。在现有的OFDMA数据传输装置中，提出了在实现多址接入时，同时实现频分和时分的方法。另外，为了提高纠错能力，可以在频率方向和时间方向上进行分集。

因为OFDM表现出的强抗频率选择性衰减特性，最近制定的802.16标准使用OFDM作为物理层传输。基于OFDM的网络可以为用户提供比WiFi网络(802.11)更大覆盖范围的高速率服务。基于OFDM的网络也可以支持服务质量(QoS)业务，而且802.16e还可以支持有限的移动性。OFDM网络中，可以在频域、时域和功率域调度资源。下行链路中，用户可达到的速率随着所分配子载波(在频域)数目、所分配OFDMA符号(在时域)数目和所分配基站(Base Station，BS)的功率比例的增加而增大。上行链路中除了对每个用户终端(Subscriber Station，SS)的总传输功率有一定限制之外，其他与下行链路相同。上行链路和下行链路的资源分配都由BS执行。

最近提出了下行链路的资源调度问题。现有的方法集中于全缓冲业务总速率容量的最大化。频率调度(frequency dependent scheduling)问题可以使用基于效用的方法来解决。另一个方法集中于分散式子载波信道。但是，这些方法只考虑了单一类型用户的情况。即只考虑了要求频率调度的用户(如局部资源信道Localized Resource Channel，LRCH用户)或只考虑了要求频率分集信道用户(如分散式资源信道Distributed Resource Channel，DRCH用户)的资源分配，而没有考虑混合类型用户的资源分配。

发明内容

本发明的实施例提供了一种在OFDMA中实现资源分配的方法和系统，能够实现要求频率分集信道用户与要求频率调度的用户的资源分配。

本发明的实施例提供了一种在正交频分多址OFDMA网络中实现资源分配的方法，该方法包括：

为所述LRCH用户组和所述DRCH用户组中的每个用户提供效用函数，所述效用函数为凹函数并且为非减函数；

使用所述LRCH用户组和所述DRCH用户组的效用函数提出资源分配目标；

为所述LRCH用户组和所述DRCH用户组分配资源，实现所述资源分配目标。

本发明的实施例还提供了一种在正交频分多址OFDMA网络中实现资源分配的系统，该系统包括：

正交频分多址OFDMA网络；

分散式资源信道DRCH用户组；