一种LTE上行链路分步式动态子载波分配方法组成比例

本发明专利技术涉及一种LTE上行链路分步式动态子载波分配方法，包括如下步骤：步骤1：初始化，建立待分配资源组块集合，用户集合和用户组集合；步骤2：对每个用户组依次计算当分配各个资源组块时的平均信噪比；步骤3：将资源组块分配给各用户组，分配方式是以提高分配公平度为指标；步骤4：将每个用户组分得的资源组块，分配给该用户组内的用户，分配方式是以提高系统吞吐量为指标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信技术资源分配领域，尤其是一种LTE上行链路动态子载波分配方法。
技术介绍
目前LTE作为最主要的4G技术，对于其频谱资源分配方法的研究发展成为一个重要课题。如何高效的管理和利用频谱资源实现用户业务需求及系统整体有效性及可靠性能的提升，已作为衡量现代无线通信系统是否能够商用的重要指标。已知LTE系统上行链路采用SC-FDMA多址接入技术，其多载波传输结构及特性充分保证了频谱资源调度的可行性。LTE的频谱资源以子载波的形式进行分配，一定数量的子载波构成资源组块，组块是其频谱资源分配的基本单位。由于无线多径传输信道的时变及独立特性，使得不同用户不同子载波所对应的信道频率响应具有不相关特性，即信道的频率选择特性。在此情况下，同一子载波对某一用户处于深度衰落，而对于其他用户则可能具有良好的传输特性。因此，动态子载波分配算法利用无线信道的频率选择特性以及多用户分集效应，能够为各系统用户动态的分配一系列具有最佳传输特性的子载波，从而实现频域资源的高效利用。目前已有的LTE上行链路动态子载波分配方法主要包括：以提高系统总吞吐量为指标的算法；以提高用户间分配公平度为指标的算法。JunsungLim等在IEEE17thInternationalSymposiumonPersonal,IndoorandMobileRadioCommunications,2006发表的《Channel-DependentSchedulingofUplinkSingleCarrierFDMASystems》一文中提出了一种基于边际信道容量的次优贪婪算法，以及在IEEE64thVehicularTechnologyConference,2006发表的《ProportionalFairSchedulingofUplinkSingle-CarrierFDMASystems》一文中提出了基于边际对数信道容量的次优比例公平算法。上述两种算法都仅对一种指标进行优化，同时都以牺牲另外一种指标为代价。在公开号为CN102724670A的专利《一种用于SC-FDMA系统中的动态资源分配方法》中，其子载波调度步骤仅仅为每个用户选取不超过两个资源组块集合，并在满足系统频谱效率的情况下，进行功率分配。这种方法不能满足具有较高频谱效率要求的系统，并且算法复杂度较高。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于提供一种LTE上行链路分步式子载波分配方法，可以兼顾提高系统总吞吐量和提高用户间分配公平度指标，并有效降低运算复杂度。实现本专利技术目的的技术方案：一种LTE上行链路分步式动态子载波分配方法，其特征在于：步骤1：初始化，建立待分配资源组块集合，用户集合和用户组集合；步骤2：对每个用户组依次计算当分配各个资源组块时的平均信噪比；步骤3：将资源组块分配给各用户组，分配方式是以提高分配公平度为指标；步骤4：将每个用户组分得的资源组块，分配给该用户组内的用户，分配方式是以提高系统吞吐量为指标。步骤3中，包括如下步骤：步骤3.1：计算每个用户组分配单个资源组块时的信道容量，并对信道容量取对数，计算该用户组容量对数的增益；将具有最大用户组容量对数增益的资源组块n*分配给对应的用户组g*；步骤3.2：判断资源组块是否分配完，若分配完，进入步骤4，否则返回步骤3.1,对余下未分配的资源组块进行分配。步骤4中，将用户组分得的资源组块，分配给该用户组内的用户时，包括如下步骤：步骤4.1：计算每个用户对各个资源组块的信噪比，选取具有最大用户信噪比的用户和资源组块进行分配；步骤4.2：判断该用户组的资源组块是否分配完，若分配完，结束该用户组的资源组块分配，否则返回步骤4.1,对余下未分配的资源组块进行分配。步骤3.1中，具体计算方法如下：Cg=BN·log2(1+γg,naver)n∈Ich,g]]>(g*,n*)＝argmaxlog10(Cg)Cg为用户组信道容量，表示分配给用户组g的资源组块，N表示资源组块的个数，B表示系统总带宽，表示用户组g对资源组块n的平均信噪比。本专利技术具有的有益效果：本专利技术通过对用户进行分组，先对用户组进行以提升分配公平度的子载波分配，再对每个用户组内的用户和该用户组分得的子载波进行以最大化系统吞吐量的子载波分配。本专利技术同时考虑了用户分配公平度和系统吞吐量，避免了仅对单一指标进行优化的不足，使得整个系统在分配公平度和吞吐量指标上都有很好的性能，同时本专利技术能有效降低运算复杂度。附图说明图1是本专利技术的方法流程图；图2为本专利技术实施例中利用matlab仿真得到的系统吞吐量比较曲线；图3为本专利技术实施例中利用matlab仿真得到的用户分配公平度比较曲线；图4为本专利技术实施例中利用matlab仿真得到的运算复杂度比较曲线。具体实施方式如图1所示，本专利技术LTE上行链路分步式子载波分配方法包括如下步骤：步骤1：初始化，设有K个用户,L个子载波和N个资源组块，每个资源组块拥有相同数目的子载波。建立用户组集合Igroup＝{1,2,...,G本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LTE上行链路分步式动态子载波分配方法，其特征在于：步骤1：初始化，建立待分配资源组块集合，用户集合和用户组集合；步骤2：对每个用户组依次计算当分配各个资源组块时的平均信噪比；步骤3：将资源组块分配给各用户组，分配方式是以提高分配公平度为指标；步骤4：将每个用户组分得的资源组块，分配给该用户组内的用户，分配方式是以提高系统吞吐量为指标。

【技术特征摘要】
1.一种LTE上行链路分步式动态子载波分配方法，其特征在于：
步骤1：初始化，建立待分配资源组块集合，用户集合和用户组集合；
步骤2：对每个用户组依次计算当分配各个资源组块时的平均信噪比；
步骤3：将资源组块分配给各用户组，分配方式是以提高分配公平度为指标；
步骤4：将每个用户组分得的资源组块，分配给该用户组内的用户，分配方式是以提高
系统吞吐量为指标。
2.根据权利要求1中所述的LTE上行链路分步式动态子载波分配方法，其特征在于：步
骤3中，包括如下步骤：
步骤3.1：计算每个用户组分配单个资源组块时的信道容量，并对信道容量取对数，计
算该用户组容量对数的增益；将具有最大用户组容量对数增益的资源组块n*分配给对应的
用户组g*；
步骤3.2：判断资源组块是否分配完，若分配完，进入步骤4，否则返回步骤3.1,对余下
未分配的资源组块进行分配。
3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶方，顿辉，王秋滢，李一兵，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23