一种基于OFDMA多小站中效用和与效用能效的资源分配方法组成比例

本发明专利技术提出一种基于OFDMA多小站中效用和与效用能效的资源分配方法，适用于网络覆盖下含有多种用户类型的场景。该方法首先提出一种衡量效用和与效用能效权衡的度量标准：效用资源效率，将效用资源效率模型构建为系统效用和与系统总功耗的加权和，然后基于构建的模型设置约束条件，以最大化效用资源效率为目标问题求解满足约束条件的资源块和功率分配策略；本发明专利技术能充分适应实际应用中网络覆盖范围内存在多种用户类型的场景下效用能效与效用和的权衡，较之以传统能效与谱效权衡为目标的算法，在效用资源效率方面具有较大的增益，且能够使得系统的公平性性能更好。

A resource allocation method based on OFDMA utility and utility efficiency

The invention provides a resource allocation method based on OFDMA multi station utility and utility efficiency, which is suitable for scenarios with multiple user types under network coverage. This method first proposed a measure of effectiveness and efficiency and effectiveness metrics tradeoff: utility resource efficiency, the utility model is constructed as the system resource efficiency and utility and the total power consumption of the system and then weighted model, based on set constraints, to maximize the utility of resource efficiency as the target resource blocks to meet the constraints of problem solving and the power allocation strategy; the invention can fully adapt to the existence of multiple types of user utility efficiency and utility tradeoff scenarios and the range of network coverage in the practical application, compared with the traditional energy efficiency and spectral efficiency trade-offs for target algorithm has a larger gain in utility resource efficiency, and make the system more fair performance.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信
，尤其是一种基于OFDMA多小站中效用和与效用能效的资源分配方法。
技术介绍
随着网络数据量的提升，数据需求的类型也随之增加，具有不同业务需求的用户，对获得资源的满意程度大不相同，而传统的能效(EE，Energy Efficiency)问题往往假设网络中只有一种用户类型，这已明显脱离现实场景。因此，如何有效地解决存在多种用户类型下的系统能量效率问题具有很高的研究价值，且已经成为当今无线通信产业的中心课题之一。然而关注效用能效的同时，很多现实场景中，系统更关注效用和，而不必过分关注效用能效，比如装有风能、太阳能等可再生能源的系统，因其具有源源不断的能量来源，若一味地关注效用能效，不可避免地造成系统效用和的下降，这完全是得不偿失的。在这种情形下，如何基于有效地权衡系统的效用能效与效用和进行资源分配成为需要解决的问题。
技术实现思路
专利技术目的：为解决上述技术问题，在小站覆盖范围内存在多种用户类型的情况下，通过合理的资源块调度以及功率分配，从而最大化小站的效用资源效率，本专利技术提出一种基于OFDMA多小站中效用和与效用能效的资源分配方法。技术方案：本专利技术提出一种基于OFDMA多小站中效用和与效用能效的资源分配方法，该方法包括步骤：(1)根据OFDMA中的系统效用和与系统总功耗构建OFDMA系统的效用资源效率模型：式中，ρ、P分别表示OFDMA中的资源块分配策略和功率分配策略，ρ＝ρ1∪ρ2…ρI，ρi表示基站i的资源块分配矩阵，Isc为所有小站的集合，Isc＝{1，…，I

【技术保护点】
一种基于OFDMA多小站中效用和与效用能效的资源分配方法，其特征在于，包括步骤：(1)根据OFDMA中的系统效用和与系统总功耗构建OFDMA系统的效用资源效率模型：式中，ρ、P分别表示OFDMA中的资源块分配策略和功率分配策略，ρ＝ρ1∪ρ2…ρI，ρi表示基站i的资源块分配矩阵，i∈Isc，n∈N，m∈Mi；Isc为所有小站的集合，Isc＝{1，...，I}；N为资源块集合，N＝[1，2，…，nT]；Mi为基站i内所有用户集合，Mi＝[1，2…，mi]；表示基站i下的用户m占用资源块n的情况，表示占用，表示不占用；表示基站i在资源块n上分配的发送功率；fURE(ρ，P)表示OFDMA系统在资源块分配策略ρ和功率分配策略P下的效用资源效率；α表示比例因子，θUEE表示平衡因子；Usc，total(ρ，P)表示资源块分配策略ρ和功率分配策略P下的系统效用和，Psc，total(P)表示功率分配策略P下的系统总功耗；Ui，m()为基站i下的用户m的效用函数，ri，m为基站i下的用户m获得的速率；Psc，c为小站的静态电路损耗，为平均功率放大效率的倒数；(2)将各基站内的用户分为两类：具有最小速率需求的QoS用户和无最小速率要求的BE用户，并分别计算QoS用户和BE用户的效用函数；(3)以最大化系统的效用资源效率为目标问题，求解同时满足以下约束条件的ρ、P：1)各基站的资源块使用限制：2)各基站内QoS用户的最小速率限制：其中，表示基站i内用户m的所需最小速率，Mi，QoS表示基站i内的QoS用户集合；3)各基站的最大发送功率限制：其中，Pi，max表示基站i的最大发送功率；4)各基站内资源块上的最大干扰限制：其中，为基站i使用资源块n时到用户m的信道增益，表示基站i在资源块n上的最大干扰；求解出的ρ和P即为OFDMA中的资源块分配策略和功率分配策略。...

【技术特征摘要】
1.一种基于OFDMA多小站中效用和与效用能效的资源分配方法，其特征在于，包括步骤：(1)根据OFDMA中的系统效用和与系统总功耗构建OFDMA系统的效用资源效率模型：式中，ρ、P分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘楠，程宏振，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32