[發(fā)明專利]優(yōu)化資源配置的全球互通微波存取系統(tǒng)的資源分配方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810036923.7
• 申請日: 2008-04-30
• 公開（公告）號: CN101325574A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發(fā)明（設計）人: 龔婷婷
• 申請（專利權(quán)）人: 復旦大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04J11/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種優(yōu)化資源配置的資源分配方法。

背景技術(shù)

OFDMA(正交頻分多址接入)是WIMAX(全球互通微波存取)技術(shù)的一個重要組成部分。作為源于OFDM(正交頻分復用)的多址接入技術(shù)，OFDMA繼承了OFDM的優(yōu)點：對于符號間干擾以及多徑干擾有較強魯棒性。OFDMA采用了比較靈活的接入方式，在時間域上可以細分成OFDM符號，在頻率域上細分為子載波。子載波通過一定的映射規(guī)律可以構(gòu)成邏輯概念上的子信道。每個用戶可以占用不同的時頻資源，提供了更細的資源劃分顆粒度和更為靈活的時頻資源分配方式。

WIMAX?OFDMA下行子幀結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中的信道資源分配問題可以抽象成一個單純的二維平面分割問題。時頻資源幀用二維平面中的矩形進行描述。矩形塊縱軸的單位是子信道，縱軸上的每格表示1個子信道；矩形塊橫軸的單位是雙OFDM符號，橫軸上的每格表示兩個連續(xù)的OFDM符號。資源分配最小顆粒度是一個時隙(slot)，單個槽由兩個OFDM符號以及一個子信道構(gòu)成，如圖2中的小方格所示。在后面的方法描述中，所有的資源分配以時隙為最小單位。時頻資源幀上分配給某個用戶進行傳輸?shù)倪B續(xù)區(qū)域稱為突發(fā)傳輸(burst)。WIMAX標準規(guī)定分配給用戶的突發(fā)傳輸必須是矩形，因此突發(fā)傳輸占用了時頻資源幀中的一個矩形子塊。每個用戶提出一定數(shù)量的時隙請求后由本方法將信道時頻資源分配以突發(fā)傳輸?shù)男问椒峙浣o各個用戶，并且指定各個用戶傳輸占用的子信道及OFDM符號的始末位置。

信道資源分配問題屬于NP完全問題，傳統(tǒng)的方法由于計算復雜度過高不適合用于實時的計算，本發(fā)明提出了一種計算復雜度較低的快速探索式方法對資源分配問題進行近似求解。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種使分配結(jié)果能夠有效降低通信系統(tǒng)中接收站點能量消耗的WIMAX系統(tǒng)的資源分配方法。

本發(fā)明提出的WIMAX系統(tǒng)資源分配方法，是一種名為“優(yōu)化資源配置的WIMAX系統(tǒng)資源分配方法”(resource?optimized?resource?allocator?for?WIMAX，以下簡稱RORAW)。

RORAW方法的輸入?yún)?shù)(即已知參數(shù))為給定一個資源標量的分配請求，由兩方面確定：突發(fā)傳輸?shù)拈L寬配置；突發(fā)傳輸在資源幀內(nèi)的相對位置，RORAW方法的輸出結(jié)果為接收能量消耗優(yōu)化的資源分配方案。

RORAW方法中用到的符號標志和術(shù)語說明如下：

1)資源幀(resource_frame)：下行幀結(jié)構(gòu)中由未分配的時隙構(gòu)成的資源幀集合，資源幀的描述方式為二維數(shù)組(資源幀[時域位置][頻域位置])，數(shù)組中的每一個元素對應了下行幀結(jié)構(gòu)中的一個資源幀，對應的元素為0表示該資源子塊未分配；對應的元素為1表示該資源子塊已分配。

2)資源幀頂角(resource_corner)：下行資源幀的所有頂角。資源幀頂角的屬性是方向：(時域方向，頻域方向)，方向的取值可以是+1或者-1。資源幀頂角的方向由頂角附近空閑資源的拓展方向確定，有四種取值情況(1，-1)，(1，1)，(-1，-1)，(-1，1)。

3)分配請求：用標量構(gòu)成的集合描述分配請求隊列：REQ＝{r₁，r₂，...，r_i，...，r_n|r_i∈整數(shù)集合}，其中r_i表示第i個請求的時隙數(shù)目。

4)分配結(jié)果的數(shù)學描述：s_i表示分配給r_i的矩形子塊，定義函數(shù)L(s_i)和W(s_i)分別返回s_i沿時間軸和頻率軸占據(jù)的時隙數(shù)目。

RORAW方法中提出的定義說明如下：

1潛在分配方案

分配方案是由突發(fā)傳輸?shù)拈L寬配置以及資源幀頂角構(gòu)成的一個實例，描述了一個用戶可能分配到的突發(fā)傳輸?shù)膸缀纬叽缫约霸谫Y源幀中所處的位置信息。

潛在分配方案的定義基于“金角銀邊草肚皮”的考慮：在資源分配的時候所有的潛在分配方案都位于資源幀的角上，因此資源分配方案的定義由兩個方面確定：突發(fā)傳輸?shù)拈L寬配置可以變化；資源幀內(nèi)可供分配的頂角有多個。如果不加考慮地把所有的這些分配方案定義為潛在分配方案，則必須考慮的情況數(shù)為|因式對數(shù)目|×|資源幀頂角|，其中|因式對數(shù)目|指長寬配置的總數(shù)，|資源幀頂角|指資源幀頂角的數(shù)目。潛在分配方案的定義可以使得方法更高效。