[发明专利]多业务电力线通信中的OFDM下行资源分配方法

权利要求书

1.一种多业务电力线通信中的OFDM下行资源分配方法，其特征是：含有以下步骤：

步骤1、建立多业务多用户系统资源分配模型：从电力线通信系统内用户数角度将电力线通信系统分成多业务单用户系统和多业务多用户系统，多业务多用户系统的资源分配模型如下：

设多业务多用户系统内有N个子载波和K个用户，若第n个子载波分配给第k个用户，则可传输的比特用r_k,n表示，所对应的功率用ε_k,n表示；

应用布尔变量表示子载波的分配情况，如果第n个子载波分配给第k个用户，用c_k,n＝1表示，如果第n个子载波未分配给第k个用户，用c_k,n＝0表示，即子载波不被多个用户共享，用数学形式表示如下：

P为基站的总功率；

如果第n个子载波分配给第k个用户，则可以传送的比特数：

上式中为向下取整，g_k,n为单位功率载噪比，

H_k,n表示第n个子载波分配给第k个用户的信道传输函数，σ²表示信道噪声功率；

Γ表示信道理论极限速率与实际速率的差额，与调制方式和误码率有关；如果所有子载波采用正交幅度调制且误码率一致，则各子载波的信噪比差额Γ相等，且有

式中，P_e为误码率，Q^-1(x)为错误概率Q函数的逆函数，Q函数为

步骤2、将多业务多用户系统中的用户分为两类：语音用户和数据用户，语音用户的优先级高于数据用户的优先级，设语音用户优先级为1，数据用户优先级为2；

步骤2.1、把基站的总功率P等分到每个子载波上，

即令ε_k,n＝P/N，计算出每个用户在每个子载波上所能发送的比特数：

步骤2.2、为所有优先级别为1的语音用户分配子载波和比特，直到所有优先级别为1的语音用户的速率得到满足为止；为每个优先级别为1的语音用户分配子载波和比特的方法如下：

即根据式为其选择子载波n^*，并把n^*分配给该用户，直到优先级为1用户的速率要求得到满足为止；

n^*＝arg max r_k,n(k＝1,2…K,n＝1,2…N)；

如果第n个子载波已经分配给了第k个用户，令c_k,n＝1，否则，c_k,n＝0；同时根据式也确定了在子载波n^*上的比特数；

步骤2.3、把剩余的c_k,n＝0的子载波分配给优先级别为2的数据用户k^*：

k^*＝arg max r_k,n(k＝1,2…K,n＝1,2…N)；

如果第n个子载波已经分配给了第k个用户，令c_k,n＝1，否则，c_k,n＝0。

2.根据权利要求1所述的多业务电力线通信中的OFDM下行资源分配方法，其特征是：所述步骤2.3中，把数据速率高于最小速率r_k要求的用户占用的子载波重新分配给最小速率r_k还没有得到满足的用户，

把的用户记作k′，把的用户占用的子载波记作n′，把子载波n′重分配给k′；分配的原则是使下式中的代价函数最小，

也就是说，把子载波n′^*重新分配给用户k′，

n′^*＝agr min e_k′,n′。