[發明專利]一種資源分配方法

無效

• 申請號: 201210132977.X
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN103379638A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 張明熙;劉元;陶梅霞;李安新;原田篤
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;株式會社NTT都科摩
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04L27/26
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 郭曼;王琦

技術領域

本發明涉及無線通信技術，特別涉及應用于多小區正交頻分復用（OFDMA）環境的資源分配方法。

背景技術

目前，在多小區OFDMA環境下的資源分配方法主要包括中心式的資源分配方法和分布式的資源分配方法兩種。

其中，中心式的資源分配方法需要一個中心控制器（CU）來完成資源分配的過程。在進行資源分配時，CU需要獲知整個多小區OFDMA網絡中所有用戶在所有信道上的信道信息，然后再根據所有用戶在所有信道上的信道信息在整個網絡中進行統一的資源分配。很顯然，這種中心式的資源分配方法可以獲得很好的資源利用率，也可以實現基站間的合作傳輸，但是由于帶寬限制、反饋延遲和用戶設備限制等原因，在實際的應用中CU同時獲得整個網絡中所有用戶在所有信道上的信道信息是很難實現的，這使得中心式的資源分配方法很難在實際應用中使用。另外，上述中心式的資源分配方法對CU的處理能力的要求很高，而且網絡越大，CU的復雜度就越高。

在分布式的資源分配方法中，CU不需要獲知整個網絡中所有用戶在所有信道上的信道信息，因此分布式的資源分配方法比中心式資源分配方法更容易實現，更適合在實際中應用。而且分布式的資源分配方法可以有效解決中心式資源分配方法中CU復雜度較高的問題。但是，現有的分布式資源分配方法要么為靜態算法，復雜度低但性能差；要么為準靜態或動態算法，性能好但計算復雜度較高。

目前，現有常用的靜態分布式資源分配方法主要包括頻率復用因子3（Reuse-3）方法和軟頻率復用方法（FFR，fractional?frequency?reuse）。其中，頻率復用因子3的主要思想是將所有的子信道分成3份，每個小區都能得到1/3的信道，并且包圍一個小區的6個小區都使用和它不同的子信道。這樣，任意三個相鄰的小區都使用互相正交的子信道，并且各占總信道的1/3。這種方法可以簡單而有效的解決小區間干擾的問題，但是其缺點也比較明顯，相比頻率復用因子為1的方法，其頻譜利用率只有1/3。軟頻率復用方法是將所有的用戶根據用戶距離小區基站的遠近分為小區中心用戶和小區邊緣用戶。所有的子信道被分為兩份，各占1/2，所有的小區中心用戶公用總信道中的1/2；每個小區的邊緣用戶則使用另外1/2子信道中的1/3，也就是所有子信道中的1/6，類似于頻率復用因子3的方法，任意相鄰的3個小區的邊緣用戶都使用互不相同的子信道。這種方法較頻率復用因子3的方法更加靈活，并且頻率復用因子為大于1小于2的分數，所以稱為軟頻率復用方法。

現有的準靜態或動態分布式資源分配方法基本上都是采用博弈論的算法實現的。下面簡要描述一下一種典型的基于虛擬裁判的博弈算法的資源分配過程：

第一步，初始化：設置每個用戶的傳輸速率Ri，并假設每個用戶的傳輸信道集合Si包括了所有子信道；

第二步，讓每一個用戶按照進行博弈，即在滿足傳輸速率的基礎上，減少用戶所在信道的發射功率（通過設定發射功率的值僅取0或1達到信道分配目的）；

第三步，檢查是否達到納什均衡點（NEP），如果是，則跳至第四步，否則，跳回第二步；

第四步，對最大設定功率下任然不能達到設定傳輸速率Ri的用戶，使其按照進行博弈，即功率達到最大設定值的情況下，使其傳輸速率最大。（通過設定發射功率的值僅取0或1達到信道分配目的），如果博弈收斂，跳至第五步，否則跳至第二步；