[发明专利]LTE网络的资源分配方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及LTE网络技术领域，特别是涉及一种LTE网络的资源分配方法，以及一种LTE网络的资源分配系统。

背景技术

伴随着无线移动通信的发展，从原有的2G技术到3G技术的运用，再到B3G（Beyond3rd Generation）技术以及HSDPA（高速下行分组接入，High Speed Downlink Packet Access）技术的研究，直到现在最为关注的LTE（Long-Term-Evolution）技术的研究，都伴随着无线资源分配技术的进一步的发展与深入研究。未来的宽带无线通信是以高传输速率、低误码率、低功耗、更多用户共享频谱以及更便捷的随时随地通信为目标，每一次无线移动通信技术的革命都直接促进了无线频谱资源分配技术的革新。

无线资源分配是一种可以提高频谱资源利用率的技术。由于无线信道的频谱资源的有限性，需要研究如何合理地分配有限的无线信道资源，以满足不同用户的需求。在保证用户QoS（Quality of Service，服务质量）的基础上，最大化无线通信系统的频谱效率和系统容量。同时，为了避免无线信道的拥塞而导致用户掉话，需要一种有效的无线资源分配算法，以提高系统性能。在LTE网络中，物理层的主要技术为OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）技术和MIMO（Multiple Input Multiple Output，多输入多输出）技术。其中OFDM技术利用频域上相互正交的子载波进行并行数据传输，可以有效地克服频率选择性衰落，进行空时处理，抑制干扰，实现分集增益。在LTE网络中，OFDM技术的大规模应用，使得功率与子载波联合分配成为无线资源分配的主要组成部分。为不同传输需求的用户分配不同数量的子载波，当用户的传输需求较大时，为其分配较多的子载波，扩展可用带宽。

子载波分配主要是为了满足用户的传输需求数据量，传输功率控制主要是作为控制干扰而被广泛研究的。传输功率控制会在补偿路径损耗、降低小区间干扰等方面发挥重要的作用。当移动终端处于基站近处时，需要减小终端的传输功率，以减少终端的能量损耗。当终端处于基站的远处，处于小区的边缘处时，需要增大终端的传输功率，保证上行数据的准确传输。当多小区系统内干扰严重时，通过调节终端的传输功率，可以有效地抑制小区内和小区间用户干扰。

好的资源分配算法一方面应该利用信道的时变多径特性以取得更好的无线资源利用率；另一方面，也应该在无线资源利用率和用户满意度之间折衷。尽管无线频谱资源在高速率时提高频谱利用率非常重要，但在不同的时变信道条件下，通信系统不可能为所有的用户提供一样的吞吐量。作为一项关键技术，无线资源分配算法的质量已经成为衡量一个移动通信系统体系是否可行、系统服务质量优劣的准则。

LTE系统资源分配有其自身的特点，且系统帧结构、AMC（Adaptive Modulation and Coding，自适应编码调制）、MIMO技术及小区间干扰协调技术都会对LTE系统资源分配算法产生影响。因此，目前直接复制OFDM系统的无线资源分配算法到LTE系统中，并没有真正体现LTE系统自身的特点。如何保障用户各种各样的QoS需求，维护用户之间的公平性，利用信道衰落在时间、频率和空间上的频率选择性衰落，分组业务的突发特性，尽可能的提高系统资源利用率的同时，兼顾服务质量，最大化用户满意度，达到资源的最适度配置，是目前工作欠缺和需要突破的地方。

发明内容

基于此，本发明提供一种LTE网络的资源分配方法和系统，能显著减少资源分配的复杂度，达到资源的最适度配置。

一种LTE网络的资源分配方法，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；

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。

一种LTE网络的资源分配系统，包括：

建立模块，用于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；

第一转化模块，用于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；