專利名稱：一種基于偏移單載波調(diào)制的上行多用戶頻域資源分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星移動通信領(lǐng)域，尤其涉及多天線OSC調(diào)制下的頻域資源分配方法。
背景技術(shù)：
隨著全球化進(jìn)程加速，人們對移動通信需求日益增加，移動通信市場出現(xiàn)了地面移動通信系統(tǒng)和衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)并存的局面。衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)又以不受地理環(huán)境、氣候條件的限制、在衛(wèi)星覆蓋區(qū)域內(nèi)無通信盲區(qū)等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。衛(wèi)星系統(tǒng)屬于長距離無線信號傳輸系統(tǒng)，因此是一個(gè)功率 受限的系統(tǒng)。正交頻分復(fù)用多載波技術(shù)具有抗頻率選擇性衰落的特點(diǎn)，是LTE無線通信關(guān)鍵技術(shù)之一。然而OFDM會帶來信號包絡(luò)變大，從而降低功放效率，因此不適用 于衛(wèi)星通信?？梢圆捎闷茊屋d波(OSC)調(diào)制方式以降低峰均t匕、提高功放效率。對OSC技術(shù)的描述在專利CN201210201441.9中給出。無線資源是一種稀缺資源，移動通信中如何對這一稀缺資源進(jìn)行有效的分配將會對吞吐率、頻譜利用率產(chǎn)生重要影響。由于衛(wèi)星鏈路對功放效率要求較高，因此不能直接采用LTE下行鏈路資源調(diào)度算法。LTE上行鏈路每個(gè)用戶所分配資源具有連續(xù)性，這樣降低了峰均比，受此啟示，衛(wèi)星鏈路的上下行資源調(diào)度均采用連續(xù)資源分配方式。當(dāng)每個(gè)時(shí)刻調(diào)度用戶較多時(shí)，在衛(wèi)星端功放效率也會降低，本發(fā)明中為了進(jìn)一步降低峰均比，設(shè)置了每次調(diào)度用戶數(shù)量上限值。本發(fā)明采用比例公平調(diào)度準(zhǔn)則，參考論文Data Throughputof CDMA-HDR a High Efficiency-High Data Rate Personal Communication WirelessSystem (IEEE VTC2000):
權(quán)利要求
1.一種雙極化天線衛(wèi)星移動通信偏移單載波OSC調(diào)制頻域資源分配的方法，包括以下步驟: a)頻域資源分配步驟:衛(wèi)星將用戶終端上報(bào)的信道質(zhì)量信息轉(zhuǎn)發(fā)給地面信關(guān)站，信關(guān)站根據(jù)用戶終端所報(bào)信道信息為每個(gè)用戶分配頻域資源，并利用衛(wèi)星將頻域資源分配信息通過控制信道發(fā)送給小區(qū)用戶，進(jìn)行頻域資源分配時(shí)不同用戶終端所占頻域資源不同； b)小區(qū)用戶根據(jù)接收到的頻域資源分配信息選擇頻域資源進(jìn)行信號傳輸，其具體為: 用戶設(shè)備UE1,…，UEU，1≤u≤N，u為同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的用戶數(shù)，N為小區(qū)中同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的用戶個(gè)數(shù)上限值，每個(gè)用戶待發(fā)送比特信息經(jīng)過差錯(cuò)控制編碼、交織和基帶符號映射操作，獲得基帶調(diào)制符號； 所得基帶調(diào)制符號通過空分復(fù)用層映射到L層上，其中I ≤ L ≤ ητ，ητ為發(fā)送端天線數(shù)； 在每層上，將每個(gè)用戶的基帶調(diào)制符號按長度M劃分為塊，并將其實(shí)部和虛部分離，得到長度為2Μ的實(shí)值基帶調(diào)制符號矢量，分別對每層上2Μ點(diǎn)實(shí)值基帶調(diào)制符號矢量做2Μ點(diǎn)廣義傅里葉變換和頻域成型，最后通過預(yù)編碼矩陣，將L層上的頻域成型后的符號映射到ηΤ根發(fā)送天線上，再對每根天線上的數(shù)據(jù)做IFFT變換，并插入CP后發(fā)送出去；衛(wèi)星接收用戶設(shè)備的發(fā)送信號，然后將其轉(zhuǎn)發(fā)到信關(guān)站并進(jìn)行信號處理。
2.如權(quán)利要求1所述雙極化天線衛(wèi)星移動通信偏移單載波OSC調(diào)制頻域資源分配的方法，所述步驟a)包括以下步驟: 1)計(jì)算每個(gè)用戶每個(gè)頻域資源塊上的等效信干噪比值； 2)將Nrt個(gè)頻域資源塊分為Nsub個(gè)子帶，并計(jì)算每個(gè)子帶上的和速率； 3)選擇u個(gè)調(diào)度用戶； 4)為每個(gè)用戶分配連續(xù)頻域資源。
3.如權(quán)利要求1所述雙極化天線衛(wèi)星移動通信偏移單載波OSC調(diào)制頻域資源分配的方法，其中: 所述信關(guān)站根據(jù)用戶終端所報(bào)信道信息為每個(gè)用戶分配頻域資源具體包括以下步驟: 計(jì)算每個(gè)用戶每層上每個(gè)實(shí)值調(diào)制符號的信干噪比值，其中信干噪比值等于期望信號功率比上信號干擾功率與噪聲功率之和，期望信號功率為
4.如權(quán)利要求2所述雙極化天線衛(wèi)星移動通信偏移單載波OSC調(diào)制頻域資源分配的方法，其中所述步驟2)具體為: 將Na個(gè)頻域資源塊分為Nsub個(gè)子帶，前Nsub-1個(gè)子帶中每個(gè)子帶上頻域資源塊的個(gè)數(shù)為
5.如權(quán)利要求2所述雙極化天線衛(wèi)星移動通信偏移單載波OSC調(diào)制頻域資源分配的方法: 將所有用戶所有子帶上的頻域資源調(diào)度的度量值λ 從大到小排序得到向量'，從V1中選擇不大于N個(gè)用戶進(jìn)行調(diào)度，N為同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的用戶上限數(shù)，N的選擇由衛(wèi)星傳輸信號能力決定，具體方法如下: u表示V1中已被調(diào)用用戶個(gè)數(shù),初始值為0，k表示V1中第k個(gè)元素，J為被調(diào)用用戶集合，初始為空集； 從k=l開始，如果第i個(gè)用戶在集合J中，則k=k+l，否則將i放入J中，同時(shí)u=u+l，并判斷u是否大于等于N，如果小于N，則k=k+l繼續(xù)判斷直到u等于N，或當(dāng)k指向V1中最后一個(gè)元素后結(jié)束選擇，此時(shí)所選調(diào)度用戶個(gè)數(shù)為U。
6.如權(quán)利要求5所述雙極化天線衛(wèi)星移動通信偏移單載波OSC調(diào)制頻域資源分配的方法，其中所述步驟4)具體為: 按步驟2)所述將頻域資源塊分成Nsub個(gè)子帶的方式，計(jì)算被選中的u個(gè)用戶的和速率，設(shè)第j個(gè)用戶的第g個(gè)子帶的和速率qg，j的取值范圍是U，其中g(shù)取值范圍是1，2，…，Nsub,并將從大到小進(jìn)行排序得到向量V2，S表示沒有被分配的子帶的集合，初始值為S={1，2，3，-,NsuJ, Zj保存已分配給用戶j的子帶，初始為空集，用下標(biāo)k表示V2中第k個(gè)元素且k初值為I ; 開始時(shí)選擇V2中第k個(gè)值，為了說明方便假設(shè)第k個(gè)值是第j個(gè)用戶的第g個(gè)子帶的和速率hg，如果Zj為空集或者Zj中存在數(shù)值X滿足I x-g I =1，則將g分配給用戶j，即將g添加到集合\中，同時(shí)將k值設(shè)為1，將值g從S集合中刪除，并將V2中所有用戶的第g個(gè)子帶的和速率刪除；如果\不為空，且中不存在數(shù)值X滿足I x-g I =1，則將k值加1，如此反復(fù)，直到S為空則結(jié)束分配。
7.如權(quán)利要求6所述雙極化天線衛(wèi)星移動通信偏移單載波OSC調(diào)制頻域資源分配的方法，其特征在于: 根據(jù)步驟4)頻域資源分配情況，更新所有用戶平均速率，將時(shí)間窗口向后滑動一個(gè)時(shí)隙，這樣時(shí)間窗口中距當(dāng)前時(shí)刻最遠(yuǎn)的和速率滑出時(shí)間窗口，當(dāng)前時(shí)刻的和速率滑入時(shí)間窗口，將時(shí)間窗口內(nèi)的各個(gè)和 速率相加并除以時(shí)間窗口長度，得到平均傳輸速率，如果當(dāng)前用戶沒有被調(diào)度，則此用戶當(dāng)前的和速率為O。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多天線衛(wèi)星移動通信偏移單載波OSC調(diào)制頻域資源分配的方法，實(shí)現(xiàn)對頻域資源連續(xù)分配，該方法是計(jì)算每個(gè)資源塊RB上等效信干噪比；對整個(gè)頻譜資源進(jìn)行分組，計(jì)算每組的和速率；計(jì)算用戶瞬時(shí)傳輸速率與平均傳輸速率比值，將所得所有用戶的比值從大到小排列；選擇u個(gè)用戶峰值點(diǎn)，u為用戶傳輸個(gè)數(shù)；對所有用戶瞬時(shí)傳輸速率從大到小排序，根據(jù)瞬時(shí)傳輸速率采用貪心算法對此u個(gè)用戶進(jìn)行連續(xù)資源分配。本發(fā)明的多天線衛(wèi)星移動通信OSC調(diào)制資源調(diào)度算法能夠提高衛(wèi)星發(fā)射端功放效率，降低A/D與D/A復(fù)雜度，同時(shí)提高吞吐率。
文檔編號H04W72/04GK103228048SQ201310193560
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月22日
發(fā)明者張?jiān)? 王黎明, 高西奇, 尤肖虎 申請人:東南大學(xué)