[發明專利]OFDMA資源分配方法和裝置

無效

• 申請號: 201010506342.2
• 申請日: 2010-10-09
• 公開（公告）號: CN101980560A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: 余雪芬;呂鐵軍
• 申請（專利權）人: 北京星河亮點通信軟件有限責任公司
• 主分類號: H04W16/02
• 分類號: H04W16/02;H04L27/26;H04L5/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 孫寶海

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別地，涉及一種OFDMA資源分配方法和裝置。

背景技術

正交頻分復用(Orthogonal?Frequency-Division?Multiplexing，OFDM)技術是一種多載波調制技術，其采用幾百個甚至是幾千個窄帶子載波進行高速數據傳輸，其中每個子載波承載了相應的比特數據，它們之間是相互正交的。這項技術的想法很簡單，早在20世紀50～60年代就被提出，但是由于當時的集成電路沒有發展到今天這個程度，它的采用受到了很大的限制，除此之外，由于后來John?Turkey提出的IFFT和FFT算法極大地減小了正交頻分復用的實現復雜度，因而這項技術被發展起來，并成為了4G、LTE里的關鍵技術。

正交頻分復用接入(Orthogonal?Frequency-Division?Multiple?Access，OFDMA)技術可以理解為多用戶的OFDM技術，主要是如何讓多個用戶接入OFDM資源。OFDM資源可以分為時隙的，頻域的(子載波)，編碼的(采用不同的編碼技術)和空域的(和多輸入多輸出技術結合)，所以OFDMA就是討論在功率限制、硬件實現限制、比特載入限制和用戶之間公平性限制下，在各種信道情況和各種小區頻率復用的拓撲結構下進行最優的用戶接入。這種用戶接入也就是給用戶分配相應的資源，目的可以是最節省資源，也可以是最大化用戶終端的速率。

目前，現有技術在對OFDMA資源進行分配時普遍采用整數規劃算法，通過目標函數和約束條件直接獲取資源分配方案，不僅運算量大，而且實現復雜度也非常高。

發明內容

本發明要解決的一個技術問題是提供一種OFDMA資源分配方法和裝置，能夠將目標函數轉化為子目標函數以降低對OFDMA資源分配的運算量和實現復雜度。

根據本發明的一方面，提出了一種OFDMA資源分配方法，包括獲取OFDMA系統中可分配的資源信息；基于分支定界法對資源信息進行分配以使OFDMA系統的吞吐量最大；判斷傳輸鏈路的方向；如果傳輸鏈路為下行傳輸鏈路，則按照已分配的資源信息進行下行傳輸，否則，將已分配的資源信息發送到移動終端以進行上行傳輸。

根據本發明方法的一個實施例，基于分支定界法對資源信息進行分配以使OFDMA系統的吞吐量最大的步驟包括根據可分配的資源信息分別確定每種資源的使用限制條件；根據每種資源的使用限制條件得到基于整數規劃的OFDMA資源分配目標函數；利用分支定界法將OFDMA資源分配目標函數轉化為子目標函數；利用子目標函數通過節點遍歷法確定使OFMDA系統吞吐量最大的資源分配解。

根據本發明方法的另一實施例，基于分支定界法對資源信息進行分配以使OFDMA系統的吞吐量最大的步驟還包括獲取移動終端到基站的信道狀態信息；分別在每個子載波上對不同用戶的信道狀態信息進行排序，并找出每個子載波上最大的信道狀態信息；對找出的多個最大的信道狀態信息進行排序；按照信道狀態信息從大到小的順序形成優選路徑，在優選路徑中進行子載波分配。

根據本發明方法的又一實施例，基于分支定界法對資源信息進行分配以使OFDMA系統的吞吐量最大的步驟還包括在用戶的子載波分配權重ω_i與用戶的速率R_i成正比的情況下，在優選路徑中為子載波分配權重最大的用戶i^*選出個信道進行子載波分配，其中，1≤i≤K，i^*∈{1，...K}，N為子載波總數；從用戶集合中剔除已分配子載波的用戶，初始化剩余用戶集合、剩余子載波集合以及子載波分配權重，按照剩余用戶信道狀態信息從大到小的順序形成剩余用戶優選路徑，以在剩余用戶優選路徑中按照子載波分配權重進行子載波分配，直至為所有用戶都分配了子載波。

根據本發明方法的再一實施例，可分配的資源信息包括子載波數量、可分配的比特數以及發射功率。

根據本發明的另一方面，還提出了一種OFDMA資源分配裝置，包括資源信息獲取模塊，用于獲取OFDMA系統中可分配的資源信息；資源分配模塊，用于基于分支定界法對資源信息進行分配以使OFDMA系統的吞吐量最大；鏈路判斷模塊，用于判斷傳輸鏈路的方向；傳輸準備模塊，用于如果傳輸鏈路為下行傳輸鏈路，則按照已分配的資源信息進行下行傳輸，否則，將已分配的資源信息發送到移動終端以進行上行傳輸。