[发明专利]适用于4GOFDM无线网络的机会调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种4G蜂窝网络、OFDM、用户调度、用户分集技术，尤其涉及一种适用于4G OFDM 无线网络的机会调度方法。 

背景技术

由于多经传播、用户的移动性以及不稳定的环境干扰，导致了无线链路具有空-时随机变化特性。为了有效地利用有限的系统资源，要求系统的调度方案能够推迟当前的链路质量较差的用户调度服务（为当前的链路质量较好的用户提供调度服务），直到该用户的链路质量达到好的状态。由于传统的调度方法能够选择信道质量差的用户作为服务对象，通常采用复杂的方法（包括：交织、功率控制、天线分集和信道均衡技术）来克服由于信道质量差对数据传输的可靠性造成的影响。与传统的调度方法不同，当把信道状态作为调度对象选择标准时，机会调度利用了多用户分集所产生的不同用户信道质量的差异，基于贪心选择策略，动态地选择具有最好的信道质量的用户作为当前服务对象，减轻了均衡技术的复杂度。 

为取得多用户OFDM 无线网络用户调度的最优化，本发明提出了适用于4G OFDM 无线网络的机会调度方法，该方法能够有效利用不同用户的信道分集特征，实现系统的最优动态频谱调度。 

发明内容

1、所要解决的技术问题 

基于效益估计的CDMA网络的链路功率分配机制并不能实现用户调度的最优化[1]。基于效益函数定价的机会调度方案，充分利用多用户分集，从而提供用户QoS保证，但是没有利用频谱分集特征[2]。由于OFDM的多载波特性能和用户分集的特点，基于优化函数的多用户OFDM 无线网络资源的组合优化导致了NP难问题, 相关的实现算法复杂度很高[3，4]，当考虑用户业务类型需求的多样化时，算法的设计进一步复杂化，不能适用于实际多用户4G OFDM 无线网络的用户需求调度。

2、技术方案 

为了解决以上问题，本发明提供了一种适用于4G OFDM 无线网络的机会调度方法。

在4G多用户 OFDM 无线系统中，采用TDMA 方式。 

当系统中的所有用户具有相同的业务类型时，贪心选择方案(1)能够满足系统用户的需求。但是，当系统用户业务类型不同时（包括：时延敏感的和非时延敏感的），贪心选择机会调度方法需要考虑当前用户的队列长度和信道状态来动态决定每个用户的调度优先级。 

对于不同的用户业务类型（包括弹性业务和时延/速率自适应业务），采用不同的目标函数形式。可以采用的有效目标函数形式为：增函数和减函数。根据用户业务需求，过目标函数值最大化实现复杂度分析，以及在大量不同应用系统环境中的测试（仿真或实际测试），构建能够有效适用于实际4G网络环境的目标函数。 

3、有益效果 

该发明能够有效利用不同用户的信道分集特征，实现系统的最优动态频谱调度。

具体实施方式

下面通过实施例来对本发明进行详细说明。 

实施例1 

其工作方式如下，

考虑一种常见的实际系统状态：系统网络中存在用户业务类型不同时（包括：时延敏感的和非时延敏感的），基于贪心选择机会调度方法需要考虑当前用户的队列长度和信道状态来动态决定每个用户的调度优先级。

这时，最大化用户的目标函数等效于选择一个在当前具有较好的信道状态（较好的信道状态对应较大的传输率）的用户。同时具有较小的时延允许界限的用户作为调度用户。 

改变窗口长度能够平衡系统传输性能与用户的时延性能的关系：减小窗口长度 能够提高用户的时延性能，同时降低了系统的吞吐量； 增加窗口长度将提高系统的吞吐量，同时导致时延性能的下降。所以，利用不同的时间窗口长度，能够不同程度地控制时间分集，产生了不同的调度性能。