[发明专利]单载波频分多址中继系统中的资源分配方法

权利要求书

1.一种单载波频分多址中继系统中的资源分配方法，其特征在于具体步骤为：

步骤1：基站接收用户和中继反馈的最新信道状态信息，并调用前期资源块分配过程执行后的传输数据速率均值；

步骤2：基站根据正比公平权重，为每个用户确定资源块的起始位置；

步骤3：考虑单载波频分多址的资源块相邻限制，把剩余资源块逐个分配给用户，在每次分配中，以最大化正比公平权重和为目标，进行用户和资源块的配对；

步骤4：更新用户的传输数据速率均值，为下一次分配提供依据；

步骤1中所述的信道状态信息包括：用户到基站的直传信道状态信息以及用户以中继协助通信方式到基站的中继信道状态信息；所述的直传信道状态信息为：用户到基站的信道增益                                                ，其中：表示用户序号，表示用户集合，M为用户总数，表示资源块序号，表示可用的资源块集合，K为资源块总数；所述的中继信道状态信息包括：用户到中继的信道增益以及中继到基站的信道增益；

步骤1中所述的前期资源块分配过程执行后的传输数据速率均值是指：由本次分配之前执行的资源块分配过程得到的每个用户的传输数据速率均值；

步骤2中所述的正比公平权重为： 

其中，为用户m在资源块k上的即时传输数据速率，表示为：

其中表示用户在每个资源块上的发射功率，表示中继在每个资源块上的发射功率，N为每个资源块上的噪声功率；

步骤2中，基站为每个用户确定资源块的起始位置的步骤为：基站根据用户数将所有资源块分为C个大小相同的资源块分组，组内的资源块都是相邻的；M≤C≤K；计算所有用户在各个资源块分组上的正比公平权重和，并将它们从大到小排序形成集合；根据集合找到每个用户最优的资源块分组，再将分组中正比公平权重最大的资源块分配给用户，即确定该用户的资源块起始位置。

2.根据权利要求1所述的单载波频分多址中继系统中的资源分配方法，其特征在于步骤2根据集合找到每个用户最优的资源块分组的步骤为：取出集合中的第一个元素，则资源块分组c对于用户m是最优的；确定了用户m的资源块起始位置后，将集合中所有与资源块分组c和用户m相关的元素去除；在下一次迭代时取出新的集合中的第一个元素，并确定另一名用户的资源块起始位置；经过M次迭代，可以找到每个用户最优的资源块分组，并确定所有用户的资源块起始位置。

3.根据权利要求1所述的单载波频分多址中继系统中的资源分配方法，其特征在于步骤3中考虑单载波频分多址的资源块相邻限制，把剩余资源块逐个分配给用户，在每次分配中，以最大化正比公平权重和为目标，进行用户和资源块的配对的步骤为：在单载波频分多址系统中，每个用户只能被分配相邻的多个资源块，因此当一个用户已被分配一个或多个资源块时，只有与已分配资源块相邻的资源块可以被分配给该用户；在每次分配中，对于所有用户和每个用户可以被分配的所有资源块，计算当某一资源块被分配给某个用户后系统总的权重和，即：

其中，表示资源块k已被分配给用户m；

在所有可能的分配中，具有最大权重和的用户和资源块配对赢得这一次的分配；

当资源块分配完毕，即所有资源块已全部分配给用户时，进入步骤4，否则继续分配资源块。

4.根据权利要求1所述的单载波频分多址中继系统中的资源分配方法，其特征在于步骤4中所述更新用户的传输数据速率均值的步骤为：

当本次资源块分配完毕后，根据用户的即时传输速率更新传输数据速率均值，即：

其中T表示已完成分配次数。