[发明专利]LTE网络的资源分配方法和系统

权利要求书

1.一种LTE网络的资源分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取需进行资源分配的小区用户及LTE网络参数，并根据单目标多约束规划方法对LTE网络上行资源分配建立数学模型；

其中，所述根据单目标多约束规划方法对LTE网络上行资源分配建立的数学模型为：

所述数学模型的优化目标为所有用户总速率的加权和最大化；

其中，K表示小区的总用户数；N表示信道总的子载波数；w_k表示预设的用户k的传输速率的权重；x_k,n表示是否将子载波n分配给用户k，若将子载波n分配给用户k，则x_k,n＝1，否则为0；g_k,n表示用户k在子载波n上的信道信噪比，h_k,n表示用户k在子载波n上的信道增益，N₀表示噪声的功率，B_n表示子载波n的带宽；p_k,n表示子载波n为用户k提供的发送功率；P_k表示每个用户可接受的最大发送功率；R为所有用户的上行传输速率的加权和；

所述单目标多约束规划方法包括如下的多约束条件：

每个子载波只能且必须分配给一个用户：

每个用户的发射功率低于用户总功率的约束：

每个子载波分配给用户功率的约束为：

子载波n是否分配给用户k的约束为：

通过迭代优化方法将所述数学模型的组合优化求解转化成背包问题；

根据动态规划方法将求解多选择背包问题转化成求解多阶段决策过程图；

根据预设的改进后的Dijkstra算法求解所述多阶段决策过程图，获得各个用户的上行资源分配结果。

2.根据权利要求1所述的LTE网络的资源分配方法，其特征在于，所述背包问题包括对每个用户分配子载波数，其中，子载波为背包问题中的种类，用户为背包问题中的物品；

对每个用户分配子载波数的步骤包括：

固定用户的发射功率值，设定pk_,n为定值p*，将所述数学模型的组合优化求解退化成子载波分配；

所述子载波分配的目标为所有用户总速率加权和最大化：所述子载波分配的约束条件为：

每个子载波的发送速率为：R_k,n＝w_klog(1+g_k,np^*)；

每个子载波只能且必须分配给一个用户：

子载波n是否分配给用户k的约束为：

所述背包问题还包括对每个用户分配功率，其中，每个子载波为一个类，每个子载波上的离散功率值为每一个类中的物品；

对用户分配功率的步骤包括：

对用户进行功率分配，目标函数为用户k总速率最大化：

所述对用户分配功率的约束条件为：

每个子载波的发送速率为：R_i,j＝w_klog(1+gi,_jpi,_j)，其中，p_i,j表示第i个子载波上的第j个功率值；

每个用户接受的最大功率为：

每个子载波必须有功率值：

功率值j是否赋值给子载波i：其中，x_i,j＝1表示在子载波i上用户选择第j个发射功率，反之，x_i,j＝0；I表示由所有子载波组成的集合，J表示由发射功率组成的集合；

根据迭代优化方法，在求解出每次分配的子载波和对每个用户分配的功率后，计算当前目标函数值与上一次目标函数值的差值|R_i-R_i+1|，若结束背包问题求解；若则将上一次迭代的子载波功率值赋予此次迭代的子载波，重新对所述背包问题进行求解；其中，为预定值。