一種資源分配方法、基站及相關網(wǎng)元的制作方法

文檔序號：10627538閱讀：457來源：國知局

一種資源分配方法、基站及相關網(wǎng)元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供了一種資源分配方法、基站及相關網(wǎng)元，包括：基站采用禁忌搜索算法，對為駐留該基站的各用戶分配的MCS構成的MCS數(shù)值集合進行迭代，直到滿足預設迭代結束條件；針對每次迭代中使用的各MCS數(shù)值集合，根據(jù)該MCS數(shù)值集合和各用戶的最低傳輸速率需求，確定為各用戶分配的子信道及該基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率；確定MCS數(shù)值集合，基于確定的MCS數(shù)值集合對應的為各用戶分配的子信道，確定出的該基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率最高；按照為該基站確定的MCS數(shù)值集合及對應的為駐留該基站的各用戶分配的子信道為駐留該基站的各用戶分配資源。與現(xiàn)有技術中采用AMC機制進行資源分配相比更加合理。本發(fā)明涉及移動通信技術領域。
【專利說明】
一種資源分配方法、基站及相關網(wǎng)元
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及移動通信技術領域，尤其涉及一種資源分配方法、基站及相關網(wǎng)元。
【背景技術】
[0002] 隨著移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務量飛速增長，正交頻分多址（OFDM，Aorthogonal frequency division multiple access)系統(tǒng)的容量和服務質(zhì)量（QoS，Quality of Service)問題日益突出。為了解決日益突出的問題，一方面，需要設計更靈活的資源分配機制以匹配業(yè)務需求動態(tài)特性，另一方面，需要進一步提高0FDMA系統(tǒng)的頻譜效率以增強網(wǎng)絡容量。在這種背景下，在新一代通信系統(tǒng)設計中引入了自適應調(diào)制編碼（AMC，Adaptive Modulation and Coding)機制提升頻頻譜效率，而基于AMC機制的動態(tài)資源分配傳輸技術則得到越來越深度的關注。
[0003] 所謂動態(tài)資源分配，主要是基站根據(jù)信道信息，在多用戶分集效應和頻率分集效應影響下，為系統(tǒng)中的多個用戶動態(tài)分配子信道、比特、及功率，從而提升頻譜效率。目前在實際系統(tǒng)（例如：長期演進（LTE，Long Term Evolution)系統(tǒng)）中使用的資源分配機制是根據(jù)相應的物理資源調(diào)度算法（例如：最大載干比分配算法、比例公平分配算法及輪詢分配機制）結合自適應調(diào)制編碼方式為用戶分配傳輸?shù)谋忍財?shù)，功率分配一般使用均等分配。
[0004] 但是，對于AMC機制來說，首先，在實際系統(tǒng)中分給用戶的每個資源塊上的功率是相等的。當同一個用戶在不同的子信道上使用相同的調(diào)制編碼方式時，由于用戶在不同的信道上增益和衰落不一樣，滿足相同的調(diào)制編碼方式所需要的信噪比門限就需要不同的功率，采用均等功率分配就存在功率資源的浪費。而且對于信道條件較好的信道來說，采用均等功率分配分得到的功率值可能多于滿足其使用的最大調(diào)制編碼方式的功率值，從而造成功率浪費；對于信道條件不好的信道來說，采用均等功率分配得到的功率不足以滿足其調(diào) 制編碼方式，從而影響頻率資源的使用。
[0005] 其次，在AMC機制中，首先調(diào)度好資源，然后根據(jù)信道情況選擇較好的調(diào)制編碼方式，這種方式各信道往往選擇最好的調(diào)制編碼方式，而用戶可能不需要那么高的調(diào)制編碼方式，所以AMC機制并不是有效的編碼方式分配機制。
[0006] 綜合上述，現(xiàn)有技術中采用AMC機制進行資源分配不合理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明實施例提供了一種資源分配方法、基站及相關網(wǎng)元，用以解決現(xiàn)有技術中采用AMC機制進行資源分配不合理的問題。
[0008] 基于上述問題，本發(fā)明實施例提供了一種資源分配方法之一，包括：
[0009] 基站采用禁忌搜索算法，對為駐留所述基站的各用戶分配的調(diào)制與編碼策略 (MCS，Modulation and Coding Scheme)構成的MCS數(shù)值集合進行迭代，直到滿足預設迭代結束條件；并
[0010] 針對每次迭代中使用的各MCS數(shù)值集合，根據(jù)該MCS數(shù)值集合和所述各用戶的最低傳輸速率需求，確定與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道，以及基于與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道確定所述基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率； [0011] 確定MCS數(shù)值集合，其中，基于確定的MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道，確定出的所述基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率最高；
[0012] 按照為所述基站確定的MCS數(shù)值集合表征的為駐留該基站的各用戶分配的MCS，以及與確定的MCS數(shù)值集合對應的為駐留該基站的各用戶分配的子信道為駐留所述基站的各用戶分配資源。
[0013] 本發(fā)明實施例提供了一種資源分配方法之二，包括：
[0014] 針對每個基站，接收該基站統(tǒng)計的駐留該基站的各用戶最低傳輸速率需求的和；
[0015] 確定各用戶最低傳輸速率需求的和越大的基站優(yōu)先級越高；
[0016] 按照各基站優(yōu)先級由高到低的順序，為所述各基站分配進行資源分配的時間點，使得優(yōu)先級越高的基站進行資源分配的時間點越早；
[0017] 向所述各基站分別發(fā)送指示該基站進行資源分配的時間點的時間點信息。
[0018] 本發(fā)明實施例提供了一種基站，包括：
[0019] 迭代模塊，用于采用禁忌搜索算法，對為駐留所述基站的各用戶分配的MCS構成的MCS數(shù)值集合進行迭代，直到滿足預設迭代結束條件；以及針對每次迭代中使用的各MCS 數(shù)值集合，根據(jù)該MCS數(shù)值集合和所述各用戶的最低傳輸速率需求，確定與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道，以及基于與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道確定所述基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率；
[0020] MCS確定模塊，用于確定MCS數(shù)值集合，其中，基于確定的MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道，確定出的所述基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率最高；
[0021] 資源分配模塊，用于按照為所述基站確定的MCS數(shù)值集合表征的為駐留該基站的各用戶分配的MCS，以及與確定的MCS數(shù)值集合對應的為駐留該基站的各用戶分配的子信道為駐留所述基站的各用戶分配資源。
[0022] 本發(fā)明實施例提供了一種網(wǎng)元，包括：
[0023] 接收模塊，用于針對每個基站，接收該基站統(tǒng)計的駐留該基站的各用戶最低傳輸速率需求的和；
[0024] 確定模塊，用于確定各用戶最低傳輸速率需求的和越大的基站優(yōu)先級越高；
[0025] 分配模塊，用于按照各基站優(yōu)先級由高到低的順序，為所述各基站分配進行資源分配的時間點，使得優(yōu)先級越高的基站進行資源分配的時間點越早；
[0026] 發(fā)送模塊，用于向所述各基站分別發(fā)送指示該基站進行資源分配的時間點的時間點信息。
[0027] 本發(fā)明實施例的有益效果包括：
[0028] 本發(fā)明實施例提供的一種資源分配方法、基站及相關網(wǎng)元，包括：基站采用禁忌搜索算法，對為駐留該基站的各用戶分配的MCS構成的MCS數(shù)值集合進行迭代，直到滿足預設迭代結束條件；并針對每次迭代中使用的各MCS數(shù)值集合，根據(jù)該MCS數(shù)值集合和各用戶的最低傳輸速率需求，確定與該MCS數(shù)值集合對應的為各用戶分配的子信道，以及基于與該 MCS數(shù)值集合對應的為各用戶分配的子信道確定該基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率；確定MCS數(shù)值集合，其中，基于確定的MCS數(shù)值集合對應的為各用戶分配的子信道，確定出的該基站的數(shù) 據(jù)傳輸總速率最高；按照為該基站確定的MCS數(shù)值集合表征的為駐留該基站的各用戶分配的MCS，以及與確定的MCS數(shù)值集合對應的為駐留該基站的各用戶分配的子信道為駐留該基站的各用戶分配資源。本發(fā)明實施例提供的資源分配方法，采用禁忌搜索算法，對為駐留基站的各用戶分配的MCS構成的MCS數(shù)值集合進行迭代，得到使得基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率最高的MCS數(shù)值集合，即得到適合各用戶的MCS分配方式，不會為用戶分配高于用戶需要的 MCS，并確定出與該MCS分配方式對應的子信道分配方式，也就保證了根據(jù)分配的子信道分配功率，而不會為每個資源塊分配相同的功率，不但能夠滿足用戶速率需求又能提升子信道資源和功率資源的利用率，與現(xiàn)有技術中采用AMC機制進行資源分配相比，更加合理。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明實施例提供的一種資源分配方法，應用于基站側的流程圖；
[0030] 圖2為本發(fā)明實施例提供的一種資源分配方法，應用于預設網(wǎng)元側的流程圖；
[0031] 圖3為本發(fā)明實施例1提供的一種資源分配方法，應用于基站側的流程圖；
[0032] 圖4為本發(fā)明實施例提供的采用禁忌搜索算法確定MCS數(shù)值集合的方法流程圖；
[0033] 圖5為本發(fā)明實施例提供的采用匈牙利算法確定為用戶對應分配子信道的方法流程圖；
[0034] 圖6為本發(fā)明實施例提供的預設網(wǎng)元與各基站的系統(tǒng)架構示意圖；
[0035] 圖7為本發(fā)明實施例提供的一種基站的結構示意圖；
[0036] 圖8為本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)元的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0037] 本發(fā)明實施例提供了一種資源分配方法、基站及相關網(wǎng)元，以下結合說明書附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。并且在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0038] 本發(fā)明實施例提供一種資源分配方法，應用于基站側，如圖1所示，包括：
[0039] S101、基站采用禁忌搜索算法，對為駐留該基站的各用戶分配的MCS構成的MCS數(shù) 值集合進行迭代，直到滿足預設迭代結束條件。
[0040] S102、針對每次迭代中使用的各MCS數(shù)值集合，根據(jù)該MCS數(shù)值集合和各用戶的最低傳輸速率需求，確定與該MCS數(shù)值集合對應的為各用戶分配的子信道，以及基于與該MCS 數(shù)值集合對應的為各用戶分配的子信道確定該基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率。
[0041] S103、確定MCS數(shù)值集合，其中，基于確定的MCS數(shù)值集合對應的為各用戶分配的子信道，確定出的該基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率最高。
[0042] S104、按照為該基站確定的MCS數(shù)值集合表征的為駐留該基站的各用戶分配的 MCS，以及與確定的MCS數(shù)值集合對應的為駐留該基站的各用戶分配的子信道為駐留該基站的各用戶分配資源。
[0043] 進一步地，本發(fā)明實施例提供的一種資源分配方法，是在一個基站的角度進行撰寫，具體實施時可以在多個基站中均進行應用。
[0044] 本發(fā)明實施例提供一種資源分配方法，應用于預設網(wǎng)元側，如圖2所示，包括：
[0045] S201、針對每個基站，接收該基站統(tǒng)計的駐留該基站的各用戶最低傳輸速率需求的和。
[0046] S202、確定各用戶最低傳輸速率需求的和越大的基站優(yōu)先級越高。
[0047] S203、按照各基站優(yōu)先級由高到低的順序，為各基站分配進行資源分配的時間點，使得優(yōu)先級越高的基站進行資源分配的時間點越早。
[0048] S204、向各基站分別發(fā)送指示該基站進行資源分配的時間點的時間點信息。
[0049] 下面結合附圖，用具體實施例對本發(fā)明提供的方法及相關設備進行詳細描述。
[0050] 實施例1 :
[0051] 本發(fā)明實施例1中，提供一種資源分配方法，應用于基站側，如圖3所示，具體包括如下步驟：
[0052] S301、基站確定作為初始集合的為駐留基站的各用戶分配的MCS構成的MCS數(shù)值集合。
[0053] 進一步地，本步驟中，確定作為初始集合的MCS數(shù)值集合，該MCS數(shù)值集合由為駐留該基站的各用戶分配的MCS對應的標識值構成。該作為初始集合的MCS數(shù)值集合可以通過預設確定方式確定，例如：隨機確定、或者將各用戶當前使用的MCS對應的標識值構成的 MCS數(shù)值集合確定為初始集合等。
[0054] 采用禁忌搜索算法，按照S302~S317所述的方式進行迭代：
[0055] S302、根據(jù)初始集合以及預設鄰域確定規(guī)則，確定作為鄰域的為駐留該基站的各用戶分配的MCS構成的MCS數(shù)值集合。
[0056] 禁忌搜索算法借鑒了人類的智能思考特性，采用禁忌策略盡量避免迂回搜索構成了禁忌搜索算法。在禁忌搜索算法中，用數(shù)學的形式來表示問題的解，并構造目標函數(shù)以及鄰域，目標函數(shù)用于衡量每次迭代中每組解的優(yōu)良情況，鄰域由當前解以及通過定義的鄰域移動能夠達到的所有解構成的集合。算法必須能夠接受劣解，也就是每一次迭代得到的解不必一定優(yōu)于原來的解，一旦接受了劣解，迭代就可能陷入循環(huán)，為了防止搜索出現(xiàn)循環(huán)，還可以構造禁忌表，可以將鄰域的移動或目標函數(shù)的值作為禁忌對象，將最近接受的一些移動放在禁忌表中，在以后的迭代中加以禁止。即只有不在禁忌表中的較好解（可能比當前解差）才能接受作為下一次迭代的初始解。隨著迭代的進行，禁忌表不斷更新，經(jīng)過一定迭代次數(shù)后，最早進入禁忌表的移動就從禁忌表中解禁退后。禁忌搜索算法中米用的選擇策略，可以保證禁忌搜索算法具有跳出局部最優(yōu)解的能力，當前解每一步總是移動到鄰域中未被禁忌的最優(yōu)解。禁忌搜索算法中還可以設置特赦準則，滿足特赦準則的解可以不受禁忌表的限制。
[0057] 圖4為禁忌搜索算法的流程圖。如圖4所示，在禁忌搜索過程中主要執(zhí)行如下步驟：
[0058] S401、確定算法初始解，設置初始解為當前最佳解，設置禁忌表為空。
[0059] S402、判斷迭代是否滿足預設迭代結束條件，若滿足，則結束搜索，輸出最優(yōu)解；否貝丨J，進入步驟S403。
[0060] S403、基于當前最佳解生成鄰域解，并從生成的鄰域解中確定候選解。
[0061] S404、判斷是否滿足預設特赦準則，若滿足，則進入步驟S405 ;否則，進入步驟 S406〇
[0062] S405、將滿足預設特赦準則的解確定為當前解，該解對應的對象替換最早寫入禁忌表的對象，更新最優(yōu)解。進入步驟S402。
[0063] S406、對候選解禁忌屬性進行判斷，將非禁對象對應的最佳解作為當前最佳解，使用該對象替換最早寫入禁忌表的對象。進入步驟S402。
[0064] 本發(fā)明實施例采用禁忌搜索算法，可以將駐留基站的K個用戶的MCS的標識值構成的MCS數(shù)值集合S作為禁忌搜索算法問題的解。首先將K個用戶的MCS的標識值構成的 MCS數(shù)值集合S作為K維數(shù)，例如：S = [1，2, 3, 13, 5. · ·]表示為用戶1分配的MCS的標識值為1，為用戶4分配的MCS的標識值為13。目標函數(shù)可以設置為：f(S)，即為各用戶選用不同的MCS數(shù)值集合時會對應不同的目標值，目標函數(shù)的計算為在各用戶的MCS配置確定的情況下，預設子信道和功率分配方式下的基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率。其中，預設子信道和功率分配方式可以為滿足用戶各子信道最低數(shù)據(jù)傳輸速率的前提下，消耗功率最小的子信道和功率分配方式。
[0065] 進一步地，初始集合即禁忌搜索算法的初始解S。，可以為各用戶選取最大階數(shù)MCS 配置，鄰域移動可以定義為當前解的一位移動，例如：假設K = 3當前解為S = [1，1，1]，那么，當前解的鄰域可以為其他兩個用戶配置方式不變，只變一個用戶的調(diào)制方式，那么得到的鄰域可以包括：
[0066] [2, 1，1]，[3, 1，1]，[4, 1，1]· ··，[1，2, 1]，[1，3, 1]· ··，[1，1，2]，[1，1，3]，...等，鄰域的個數(shù)也可以進行限制，例如：由F = (M-l) XK表示鄰域的個數(shù)，其中，Μ表示本發(fā)明實施例所應用的系統(tǒng)中包括的MCS方式總數(shù)，鄰域全部求出之后，還可以進一步減少鄰域數(shù)量，例如：隨機選取
個鄰域解作為候選解，對候選解進行迭代。禁忌長度可以設為L = 0. 6Ln，迭代最大次數(shù)iter_= i，其中，i可以根據(jù)實際需要進行設置。
[0067] S303、針對該次迭代中分別作為初始集合以及鄰域的MCS數(shù)值集合，針對所述各用戶中的每個用戶，根據(jù)每個子信道的子載波數(shù)、符號數(shù)、持續(xù)時間、和該MCS數(shù)值集合中該用戶對應的MCS的效率，確定該用戶在每個子信道的數(shù)據(jù)傳輸速率。
[0068] 進一步地，本步驟中，針對每次迭代，對該次迭代中分別作為初始集合的MCS數(shù)值集合，以及作為鄰域的MCS數(shù)值集合，分別確定每個MCS數(shù)值集合的每個用戶在每個子信道的數(shù)據(jù)傳輸速率。
[0069] 進一步地，對于同一個用戶來說，分配到的子信道需要采用同一種MCS方式，選擇不同的MCS方式會影響用戶的數(shù)據(jù)速率，那么，任一用戶k在任一 MCS調(diào)制方式m下，在任一子信道η上的傳輸速率Rkinim可以由式⑴確定：
[0070]
式（1)
[0071] 式⑴中，SC^fjP SY。_分別表不子信道η的子載波數(shù)和符號數(shù)，T ―表不子信道 η的持續(xù)時間，effm(bits/symbol)表示選擇MCS調(diào)制方式m的效率，ke [l，K]，me [1，Μ]， n e [1，Ν] ;Μ表征所有MCS方式的標志值中最大值；Ν表征所有子信道編號中最大子信道編號；
[0072] 每種MCS對應的標識值與調(diào)制方式（Modulation)、碼率（Code Rate)、信干噪比門限（SINR threshold, Signal and Interference to Noise Ratio threshold[dB])、以及效率（Efficiency)的對應關系如表1所示：
[0073] 表 1
[0074]
[0075] S304、根據(jù)S303中確定的該用戶在每個子信道的數(shù)據(jù)傳輸速率和該用戶的最低傳輸速率需求，確定該用戶需要的子信道個數(shù)。
[0076] 進一步地，每個用戶存在最低傳輸速率需求，本步驟中，基站分配所所有的子信道資源給下行用戶，首先通過最低的功率來滿足用戶的最低速率需求，假設任一用戶k的最低速率需求為1?_00,且用戶MCS為那么，可以由式（2)確定用戶需要的子信道個數(shù) n(k)：
[0077]
[0078] 式⑵中，Rkini可以通過式⑴進行確定。
[0079] S305、根據(jù)該MCS數(shù)值集合中該用戶對應的MCS所需的最低SINR、該用戶在每個子信道上受到的干擾、和該基站到該用戶的信道增益，確定該用戶在每個子信道上的最低發(fā) 射功率。
[0080] 進一步地，由表1可知，每種MCS方式具有對應的SINR門限，那么，用戶k在子信道η上的SINRy k,n可以由式⑶確定：
[0081]
式（3)
[0082] 式⑷中，A表示基站b在子信道η上向用戶k發(fā)射的功率；4』表示基站b到用戶k的信道增益；Itn表示用戶k收到的自身所駐留基站之外的基站在信道η上的干擾； σ 2表示噪聲功率。
[0083] 對于不同的用戶，分配不同的調(diào)制方式，不同的子信道，需要分配的功率也不同，所以影響功率的即為用戶調(diào)制方式和子信道。那么，用戶k使用子信道η且滿足所分配的 MCS對應的SINR門限要求的最低功率可以由式（3)進行推導得到的式（4)確定：
[0084]
式（4)
[0085] 式（4)中，丫"表示用戶k在分配MCS方式m的情況下，所需要的最低SINR值；
1. -通過用戶反饋信道狀態(tài)信息及干擾情況計算得到。
[0086] 進一步地，步驟S305與步驟S303~步驟S304的執(zhí)行沒有嚴格的先后順序。
[0087] S306、根據(jù)各用戶分別對應的需要的子信道個數(shù)以及分別在各子信道上的最低發(fā) 射功率，構造代價矩陣，
[0088] 其中，代價矩陣的行代表用戶，且對于各用戶中所需子信道個數(shù)多于一個的用戶，代價矩陣包含的該用戶的行數(shù)與該用戶所需的子信道個數(shù)相同；代價矩陣的列代表子信道，代價矩陣的元素代表該元素所在行對應用戶在該元素所在列對應子信道的最低發(fā)射功率。
[0089] 進一步地，對于任一個MCS數(shù)值集合，也就是說針對任一種為各用戶分配MCS的方式，在為各用戶分配的MCS的方式確定的前提下，以及滿足用戶最低傳輸速率的前提下，用戶對子信道個數(shù)具有不同的需求，那么可以將將基站的子信道分配給用戶且消耗的總功率最小的問題，轉換為任務指派的問題，使得每個人完成每項任務所需的代價不一樣，而最終分配的任務要使總的代價最小，及每個用戶需要的子信道數(shù)量不一樣，滿足用戶的需求且最終分配的子信道使得基站消耗總功率最小。
[0090] 進一步地，可以使用匈牙利算法對轉化為的標準指派問題進行求解。子信道可以相當于指派問題中的任務，用戶選擇子信道可以相當于用戶完成某項任務，并且有相應的代價即功率。
[0091] 假設構造的代價矩陣中，每個用戶占一行，每個子信道占一列，每行的序號和用戶的序數(shù)一一對應，每一行表示用戶k分別使用所有子信道的最小功率代價，代價矩陣有 KXN個元素。那么得到的代價矩陣為：
[0092]
[0093] 其中，p(k，n)表征用戶k在子信道η上的最低發(fā)射功率。但是，由于子信道個數(shù) 往往多于用戶個數(shù)，要把資源分配問題轉換為標準指派問題，即一個"用戶"只選擇一個"子信道"，需要將代價矩陣進行變換，可以將每個用戶虛擬為多個虛擬用戶，虛擬用戶數(shù)等于該用戶自身所需的子信道個數(shù)，每個用戶虛擬出來的用戶與該用戶自身在每個子信道具有相同的功率代價，轉換后的代價矩陣為：
[0094]
[0095] 其中，假設用戶2需要兩個子信道，且Q e [Κ，Ν]。
[0096] S307、判斷S306中構造的代價矩陣的行數(shù)是否小于列數(shù)，若是，則進入步驟S308 ; 否則，進入步驟S309。
[0097] S308、在代價矩陣中增加全0的行使得代價矩陣的行數(shù)等于列數(shù)。
[0098] 進一步地，當步驟S306中所有用戶虛擬化完成時，若虛擬用戶數(shù)小于子信道數(shù)，則增加額外的虛擬用戶使虛擬用戶數(shù)等于子信道數(shù)，這些額外的用戶使用所有子信道的代價可以設置為零，因為它們會分得用戶使用剩余的信道。轉換后的代價矩陣為一個ΝΧΝ的方陣，得到的ΝΧΝ方陣可以為：
[0099]
[0100] 此時問題轉換為標準指派問題，可以使用匈牙利算法來求解。
[0101] S309、基于得到的代價矩陣采用匈牙利算法確定為所述各用戶分配的子信道。
[0102] 進一步地，由于通常不會出現(xiàn)代價矩陣的行數(shù)大于列數(shù)的情況，因此，本步驟為當代價矩陣的行數(shù)等于列數(shù)時執(zhí)行的分支。
[0103] 進一步地，圖5為采用匈牙利算法確定為用戶對應分配子信道的方法流程圖。如圖5所示，基于得到的ΝΧΝ代價矩陣采用匈牙利算法確定為所述各用戶分配的子信道的過程，可以通過如下步驟實現(xiàn)：
[0104] S3091 :變換代價矩陣，使得變換后的代價矩陣中的各行各列均出現(xiàn)0元素。
[0105] 本步驟中，針對代價矩陣的每行元素，使該行元素均減去該行元素中值最小的元素，再針對得到的新的代價矩陣的每列元素，使該列元素減去該列元素中值最小的元素，若某行或某列已有〇元素，就不必再減了（不能出現(xiàn)負元素）。
[0106] S3092 :進行試指派，以尋求最優(yōu)解。
[0107] 本步驟中，在經(jīng)過步驟1變換后的代價矩陣中確定盡可能多的獨立0元素。經(jīng)過第1步變換后，代價矩陣中每行每列都已存在〇元素；但需找出N個獨立的0元素。若能找出，就以這些獨立0元素對應解矩陣中的元素為1，其余為0,得到最優(yōu)解。確定獨立0元素的步驟可以如下：
[0108] (1)從只有一個0元素的行（列）開始，給這個0元素加圈。這表示對這行所代表的用戶，只有一項任務可指派給該用戶。然后劃去畫圈的列（行）中的其他〇元素，表示這列所代表的任務已指派完，不必再考慮其他用戶了。
[0109] (2)給只有一個0元素列（行）的0元素加圈，然后劃去加圈的元素所在行（列）的0元素。
[0110] (3)反復進行（1)、（2)兩步，直到所有零元素都被圈出或劃掉為止。
[0111] (4)若仍存在沒有畫圈的0元素，且同行（列）的零元素至少有兩個，可用不同的方案去試探。從剩有0元素最少的行（列）開始，比較這行0元素所在列中0元素的數(shù)目，選擇列中0元素最少的0元素加圈，然后劃掉同行同列的其他0元素。反復進行，直到所有 0元素都圈出或劃掉為止。
[0112] S3093:判斷畫圈0元素的數(shù)目等于矩陣的維數(shù)，若是，則已得到指派問題的最優(yōu) 解；若畫圈0元素的數(shù)目小于矩陣的維數(shù)，則進入S3094。
[0113] S3094 :作最少的直線覆蓋所有0元素，以確定該代價矩陣中能找到最多的獨立零元素數(shù)。
[0114] 本步驟按以下步驟進行：
[0115] (1)對沒有畫圈的行打對號；
[0116] (2)對已經(jīng)打對號的行中有劃掉零元素的列打對號；
[0117] (3)再對打有對號的列中含畫圈元素的行打對號；
[0118] (4)重復（2)、（3)，直到得不出新的打對號的行、列為止；
[0119] (5)對沒有打對號的行畫橫線，對打對號的列畫縱線，得到覆蓋所有0元素的最少直線數(shù)。
[0120] S3095 :經(jīng)過上述變換得到新的代價矩陣。在沒有被直線覆蓋的元素中找出最小元素，并對沒劃直線行的各元素都減去該最小元素，對劃直線列的各元素都加上該最小元素，得到新矩陣，進入S3092。
[0121] 那么，基于得到的NXN代價矩陣采用匈牙利算法可以針對每個用戶，可以根據(jù)該用戶的需要確定出為該用戶分配的子信道。
[0122] S310、確定未分配給任何用戶的至少一個剩余子信道、以及該基站的總的發(fā)射功率中除去已經(jīng)分配給用戶的各子信道的最低發(fā)射功率之后的剩余發(fā)射功率。
[0123] 進一步地，上述步驟中采用匈牙利算法為用戶確定分配的子信道僅滿足了用戶的最低速率需求，需要的資源較少，所以基站資源分配往往會存在子信道和功率的剩余。
[0124] S311、針對各用戶中的每個用戶，根據(jù)該用戶分別在所述至少一個剩余子信道的數(shù)據(jù)傳輸速率，以及該用戶分別在所述至少一個剩余子信道上的最低發(fā)射功率，確定該用戶分別在所述至少一個剩余子信道上的能效。
[0125] 本步驟中，為了能夠充分使用剩余的功率資源，可以使用剩余的功率資源滿足用戶的最大的速率，將剩余子信道η分給使該子信道能效最大的用戶k，用戶k使用信道η的能效EE kin可以由式（5)確定：
[0126]
式（5)
[0127] 式（5)中，Rk,n可以在用戶k的MCS -定的前提下通過式⑴確定，P(k，n)可以在用戶k的MCS -定的前提下通過式（4)確定。
[0128] S312、判斷若將至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高能效的用戶，是否能夠將剩余發(fā)射功率全部分配，若是，則進入步驟S313 ;否則，進入步驟S314。
[0129] S313、將至少一個剩余子信道分配給在該剩余子信道上具有最高能效的用戶。進入步驟S315。
[0130] 本步驟中，使用有限的功率資源能獲得較大的速率，直到剩余子信道資源分完，或者剩余功率資源分完。
[0131] S314、將至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高數(shù)據(jù)傳輸速率的用戶，使得至少一個剩余子信道和剩余發(fā)射功率全部分配，或者，
[0132] 將至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高能效的用戶，以及將至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高數(shù)據(jù)傳輸速率的用戶，使得至少一個剩余子信道和所述剩余發(fā)射功率全部分配。
[0133] 進一步地，本步驟中，如果僅考慮將剩余子信道和剩余功率分配給在對應剩余子信道上具有最大能效的用戶無法將所有剩余子信道和剩余功率完全分配，那么，不再考慮能效最大的用戶，因為能效最大不代表獲得速率最大?？梢詫⑹Ｓ嘧有诺婪峙浣o使在該剩余子信道上傳輸數(shù)據(jù)速率R tn最大的用戶，或者，可以考慮將部分剩余子信道和剩余功率分配給在對應剩余子信道上具有最大能效的用戶，將另一部分剩余子信道和剩余功率分配給在對應子信道上具有最大傳輸速率的用戶，具體采用的分配方式取決于該種分配方式是否能夠將剩余子信道和剩余功率完全分配。
[0134] S315、基于與該MCS數(shù)值集合對應的為各用戶分配的子信道確定該基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率。
[0135] 進一步地，每個用戶均對應著該MCS數(shù)值集合中的一個MCS值，以及為該用戶分配的子信道個數(shù)，可以采用式（1)確定該用戶在該MCS下的傳輸速率，并將駐留基站的各用戶的傳輸速率相加，得到該基站的總速率。
[0136] S316、判斷該次迭代是否滿足預設迭代結束條件，若不滿足，則進入步驟S317 ;若滿足，則進入步驟S318。
[0137] 進一步地，預設迭代結束條件可以根據(jù)實際情況進行設置，通?？梢栽O置迭代次數(shù)為預設迭代結束條件，當?shù)螖?shù)達到設置的迭代次數(shù)時，則停止迭代。
[0138] S317、將確定出該次迭代中基站的最高總速率的為各用戶分配的子信道所對應的 MCS數(shù)值集合更新為新的初始向量，進入步驟S302。
[0139] 進一步地，在一次迭代中，需要對該次迭代的初始集合以及鄰域分別對應的MCS 數(shù)值集合分別確定對應的基站的總速率，若該次迭代之后不滿足預設迭代結束條件，則可以將該次迭代中使得基站總速率最高的MCS數(shù)值集合，作為下次迭代的初始集合，按照預設鄰域確定規(guī)則確定下次迭代中作為鄰域的MCS數(shù)值集合，并進行下次迭代。
[0140] S318、確定MCS數(shù)值集合，
[0141] 其中，基于確定的MCS數(shù)值集合對應的為各用戶分配的子信道，確定出的該基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率最高。
[0142] 進一步地，本步驟中，將使基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率最高的MCS數(shù)值集合確定為為用戶分配的MCS數(shù)值集合。
[0143] S319、統(tǒng)計駐留基站的各用戶最低數(shù)據(jù)傳輸速率需求的和。
[0144] S320、將統(tǒng)計的各用戶最低數(shù)據(jù)傳輸速率需求的和發(fā)送給預設網(wǎng)元。
[0145] S321、接收預設網(wǎng)元發(fā)送的指示所述基站進行資源分配的時間點信息。
[0146] S322、在接收的所述時間點信息表征的時間點，按照為基站確定的MCS數(shù)值集合表征的為駐留該基站的各用戶分配的MCS，以及與確定的MCS數(shù)值集合對應的為駐留該基站的各用戶分配的子信道為駐留基站的各用戶分配資源。
[0147] 進一步地，步驟S319~步驟S321的執(zhí)行與步驟S301~步驟S318的執(zhí)行沒有嚴格的先后順序。
[0148] 進一步地，步驟S319~步驟S322中，由于基站之間相互會產(chǎn)生干擾，而且這種干擾是隨著相鄰基站分配功率和載波的變化而變化的，為了能夠實現(xiàn)分布式的資源分配，使單個基站進行資源分配的時候周圍的干擾的環(huán)境不變，可以通過預設網(wǎng)元（例如：中央處理模塊（CPM，Central Processing Module))為基站確定優(yōu)先級，并使得優(yōu)先級越高的基站進行資源分配的時間點越早，那么，基站可以根據(jù)自身的優(yōu)先級（即自身分配資源的時間點）進行本小區(qū)的資源分配，這樣不同的基站具有不同的進行資源分配的時間點，在時間上可以錯開，基站進行資源分配的時候可以認為周圍基站的干擾情況不變。
[0149] 進一步地，基站的優(yōu)先級確定之后，每個基站獨立地進行資源分配，資源分配的相關參數(shù)可以如下：
[0150] 基站的子信道集合N = {1，. . .，n，. . .，N}，每個子信道最多分給一個用戶；MCS集合Μ = {1，. . .，m，. . .，M}，MCS與SINR門限關系見表1，每個用戶在一個時隙只能使用一種 MCS ;用戶集合為K = {1，. . .，k，. . .，K};基站的最大發(fā)射功率為P_。
[0151] 圖6為預設網(wǎng)元（以CPM為例）與各基站的系統(tǒng)架構示意圖，如圖6所示，可以在普通蜂窩網(wǎng)絡架構的基礎上增加一個中央處理模塊CPM，該CPM用來收集網(wǎng)絡中自身所管轄基站反饋的關于本基站的業(yè)務情況。CPM根據(jù)基站業(yè)務的情況確定每個基站獨立進彳丁資源分配的優(yōu)先級別以及時間點。這樣可以保證每個基站在資源分配時能和鄰基站的資源分配操作盡量錯開，可以認為鄰基站的干擾情況不變，從而保證資源分配的有效性。
[0152] 當優(yōu)先級及操作時間確定后，CPM將為各個基站確定的進行資源分配的時間點信息分別發(fā)送給對應基站，每個基站單獨地對所有子信道資源進行分配。進行子信道與功率聯(lián)合分配的同時考慮對MCS的分配，基站首先滿足用戶的速率需求，然后使用剩余的資源最大化系統(tǒng)速率。
[0153] 在CPM側，可以按照如下步驟進行各基站的優(yōu)先級確定：
[0154] 設基站集合為B = {1，...，13，...，8}，每個基站13統(tǒng)計各自小區(qū)內(nèi)最低速率需求情況，整個小區(qū)的最低需求量為小區(qū)內(nèi)所有用戶最低需求速率的加和，并記為1?_〇3)，基站 b向CPM反饋R_ (b)，CPM根據(jù)所有基站反饋的情況，對所有R_ (b)，Vb按升序排序，根據(jù)排序為基站分配優(yōu)先級，Rmin(b)最大的優(yōu)先級最尚，最小的優(yōu)先級最低。根據(jù)優(yōu)先級的排序確定基站執(zhí)行資源分配的時間點，優(yōu)先級最高的第一個執(zhí)行，優(yōu)先級最低的最后執(zhí)行，其它基站按優(yōu)先級的排序類推執(zhí)行時間點。
[0155] 根據(jù)優(yōu)先級來確定基站執(zhí)行資源分配的優(yōu)先級，可以保證基站進行資源分配時候周圍干擾情況不變，進而利于資源分配，還利于保證用戶的速率需求，例如，當基站b的速率需求較高的時候，較高的優(yōu)先級可以保證駐留基站b的用戶有更好的機會得到更好的信道和功率分配，從而更多的速率需求得到滿足。
[0156] 進一步地，本發(fā)明實施例中，首先，根據(jù)基站的最低速率需求情況為基站的資源分配操作分配優(yōu)先級，可以保證基站進行資源分配時候周圍干擾情況不變，進而利于資源分配，還利于保證用戶的速率需求；
[0157] 其次，結合MCS、子信道分配、和功率分配三個維度來最大化網(wǎng)絡的速率。先固定為各用戶分配的MCS，作為子信道分配和功率分配的基礎，在MCS確定的基礎上進行信道和資源的分配。使用禁忌搜索算法配置所有用戶的各個MCS等級，直到滿足迭代次數(shù)，快速并準確地為用戶配置使整個網(wǎng)絡吞吐量最優(yōu)的MCS等級。
[0158] 再次，確定各個用戶的MCS之后，基站使用最小的功率消耗優(yōu)先滿足用戶的速率需求，保證網(wǎng)絡消耗的總功率最小，由于基站總發(fā)射功率受限，因此該方法同時也可以讓基站有剩余更多的功率來最大化網(wǎng)絡速率。再將剩余子信道優(yōu)先分給在該子信道上能效最大的用戶，若功率資源仍有剩余，將剩余子信道再次分配，優(yōu)先分配給在該子信道上具有最大數(shù)據(jù)傳輸速率的用戶。不但操作很簡便，而且可以保證網(wǎng)絡的速率最大化。
[0159] 基于同一發(fā)明構思，本發(fā)明實施例還提供了一種基站及相關網(wǎng)元，由于這些基站和網(wǎng)元所解決問題的原理與前述一種資源分配方法相似，因此該基站和網(wǎng)元的實施可以參見前述方法的實施，重復之處不再贅述。
[0160] 本發(fā)明實施例提供的一種基站，如圖7所示，包括如下模塊：
[0161] 迭代模塊701，用于采用禁忌搜索算法，對為駐留所述基站的各用戶分配的MCS構成的MCS數(shù)值集合進行迭代，直到滿足預設迭代結束條件；以及針對每次迭代中使用的各 MCS數(shù)值集合，根據(jù)該MCS數(shù)值集合和所述各用戶的最低傳輸速率需求，確定與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道，以及基于與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道確定所述基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率；
[0162] MCS確定模塊702,用于確定MCS數(shù)值集合，其中，基于確定的MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道，確定出的所述基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率最高；
[0163] 資源分配模塊703,用于按照為所述基站確定的MCS數(shù)值集合表征的為駐留該基站的各用戶分配的MCS，以及與確定的MCS數(shù)值集合對應的為駐留該基站的各用戶分配的子信道為駐留所述基站的各用戶分配資源。
[0164] 進一步地，所述迭代模塊701，具體用于確定作為初始集合的為駐留所述基站的各用戶分配的MCS構成的MCS數(shù)值集合；采用禁忌搜索算法，按照如下方式進行迭代：根據(jù)初始集合以及預設鄰域確定規(guī)則，確定作為鄰域的為駐留該基站的各用戶分配的MCS構成的 MCS數(shù)值集合；針對該次迭代中分別作為初始集合以及鄰域的MCS數(shù)值集合，根據(jù)該MCS數(shù) 值集合和所述各用戶的最低傳輸速率需求，確定與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道，以及基于與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道確定所述基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率；判斷該次迭代是否滿足預設迭代結束條件，若不滿足，則將確定出該次迭代中所述基站的最高數(shù)據(jù)傳輸總速率的為所述各用戶分配的子信道所對應的MCS數(shù)值集合更新為新的初始向量，進入下一次迭代；若滿足，則結束迭代。
[0165] 進一步地，所述迭代模塊701，具體用于針對所述各用戶中的每個用戶，根據(jù)每個子信道的子載波數(shù)、符號數(shù)、持續(xù)時間、和該MCS數(shù)值集合中該用戶對應的MCS的效率，確定該用戶在每個子信道的數(shù)據(jù)傳輸速率；根據(jù)該用戶在每個子信道的數(shù)據(jù)傳輸速率和該用戶的最低傳輸速率需求，確定該用戶需要的子信道個數(shù)；根據(jù)該MCS數(shù)值集合中該用戶對應的MCS所需的最低SINR、該用戶在每個子信道上受到的干擾、和該基站到該用戶的信道增益，確定該用戶在每個子信道上的最低發(fā)射功率；根據(jù)所述各用戶分別對應的需要的子信道個數(shù)以及分別在各子信道上的最低發(fā)射功率，構造代價矩陣，其中，所述代價矩陣的行代表用戶，且對于所述各用戶中所需子信道個數(shù)多于一個的用戶，所述代價矩陣包含的該用戶的行數(shù)與該用戶所需的子信道個數(shù)相同；所述代價矩陣的列代表子信道，所述代價矩陣的元素代表該元素所在行對應用戶在該元素所在列對應子信道的最低發(fā)射功率；判斷所述代價矩陣的行數(shù)是否小于列數(shù)；若是，則在所述代價矩陣中增加全〇的行使得所述代價矩陣的行數(shù)等于列數(shù)；基于得到的代價矩陣采用匈牙利算法確定為所述各用戶分配的子信道；否則，基于代價矩陣采用匈牙利算法確定為所述各用戶分配的子信道。
[0166] 進一步地，所述迭代模塊701，還用于在采用匈牙利算法確定為所述各用戶分配的子信道之后，確定未分配給任何用戶的至少一個剩余子信道、以及該基站的總的發(fā)射功率中除去已經(jīng)分配給用戶的各子信道的最低發(fā)射功率之后的剩余發(fā)射功率；針對所述各用戶中的每個用戶，根據(jù)該用戶分別在所述至少一個剩余子信道的數(shù)據(jù)傳輸速率，以及該用戶分別在所述至少一個剩余子信道上的最低發(fā)射功率，確定該用戶分別在所述至少一個剩余子信道上的能效；判斷若將所述至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高能效的用戶，是否能夠將所述剩余發(fā)射功率全部分配，若是，則將所述至少一個剩余子信道分配給在該剩余子信道上具有最高能效的用戶；否則，將所述至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高數(shù)據(jù)傳輸速率的用戶，使得所述至少一個剩余子信道和所述剩余發(fā)射功率全部分配，或者，將所述至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高能效的用戶，以及將所述至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高數(shù)據(jù)傳輸速率的用戶，使得所述至少一個剩余子信道和所述剩余發(fā)射功率全部分配。
[0167] 進一步地，所述基站，還包括：統(tǒng)計模塊704、發(fā)送模塊705、和接收模塊706 ;
[0168] 所述統(tǒng)計模塊704,用于在為駐留所述基站的各用戶分配資源之前，統(tǒng)計駐留所述基站的各用戶最低傳輸速率需求的和；
[0169] 所述發(fā)送模塊705,用于將統(tǒng)計的所述各用戶最低數(shù)據(jù)傳輸速率需求的和發(fā)送給預設網(wǎng)元；
[0170] 所述接收模塊706,用于接收預設網(wǎng)元發(fā)送的指示所述基站進行資源分配的時間點信息；
[0171] 所述資源分配模塊703,具體用于在接收的所述時間點信息表征的時間點，按照為所述基站確定的MCS數(shù)值集合表征的為駐留該基站的各用戶分配的MCS，以及與確定的MCS 數(shù)值集合對應的為駐留該基站的各用戶分配的子信道為駐留所述基站的各用戶分配資源。
[0172] 本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)元，如圖8所示，包括如下模塊：
[0173] 接收模塊801，用于針對每個基站，接收該基站統(tǒng)計的駐留該基站的各用戶最低傳輸速率需求的和；
[0174] 確定模塊802,用于確定各用戶最低傳輸速率需求的和越大的基站優(yōu)先級越高；
[0175] 分配模塊803,用于按照各基站優(yōu)先級由高到低的順序，為所述各基站分配進行資源分配的時間點，使得優(yōu)先級越高的基站進行資源分配的時間點越早；
[0176] 發(fā)送模塊804,用于向所述各基站分別發(fā)送指示該基站進行資源分配的時間點的時間點信息。
[0177] 上述各單元的功能可對應于圖1至圖4所示流程中的相應處理步驟，在此不再贅述。
[0178] 本發(fā)明實施例提供的一種資源分配方法、基站及相關網(wǎng)元，包括：基站采用禁忌搜索算法，對為駐留該基站的各用戶分配的MCS構成的MCS數(shù)值集合進行迭代，直到滿足預設迭代結束條件；并針對每次迭代中使用的各MCS數(shù)值集合，根據(jù)該MCS數(shù)值集合和各用戶的最低傳輸速率需求，確定與該MCS數(shù)值集合對應的為各用戶分配的子信道，以及基于與該 MCS數(shù)值集合對應的為各用戶分配的子信道確定該基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率；確定MCS數(shù)值集合，其中，基于確定的MCS數(shù)值集合對應的為各用戶分配的子信道，確定出的該基站的數(shù) 據(jù)傳輸總速率最高；按照為該基站確定的MCS數(shù)值集合表征的為駐留該基站的各用戶分配的MCS，以及與確定的MCS數(shù)值集合對應的為駐留該基站的各用戶分配的子信道為駐留該基站的各用戶分配資源。本發(fā)明實施例提供的資源分配方法，采用禁忌搜索算法，對為駐留基站的各用戶分配的MCS構成的MCS數(shù)值集合進行迭代，得到使得基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率最高的MCS數(shù)值集合，即得到適合各用戶的MCS分配方式，不會為用戶分配高于用戶需要的 MCS，并確定出與該MCS分配方式對應的子信道分配方式，也就保證了根據(jù)分配的子信道分配功率，而不會為每個資源塊分配相同的功率，不但能夠滿足用戶速率需求又能提升子信道資源和功率資源的利用率，與現(xiàn)有技術中采用AMC機制進行資源分配相比，更加合理。
[0179] 通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發(fā)明實施例可以通過硬件實現(xiàn)，也可以借助軟件加必要的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)?；谶@樣的理解，本發(fā)明實施例的技術方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該軟件產(chǎn)品可以存儲在一個非易失性存儲介質(zhì)（可以是CD-ROM，U盤，移動硬盤等）中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備（可以是個人計算機，服務器，或者網(wǎng)絡設備等）執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。
[0180] 本領域技術人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發(fā)明所必須的。
[0181] 本領域技術人員可以理解實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述進行分布于實施例的裝置中，也可以進行相應變化位于不同于本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。
[0182] 上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
[0183] 顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權項】
1. 一種資源分配方法，其特征在于，包括：基站采用禁忌搜索算法，對為駐留所述基站的各用戶分配的調(diào)制編碼策略MCS構成的 MCS數(shù)值集合進行迭代，直到滿足預設迭代結束條件；并針對每次迭代中使用的各MCS數(shù)值集合，根據(jù)該MCS數(shù)值集合和所述各用戶的最低傳輸速率需求，確定與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道，以及基于與該MCS 數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道確定所述基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率；確定MCS數(shù)值集合，其中，基于確定的MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道，確定出的所述基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率最高；按照為所述基站確定的MCS數(shù)值集合表征的為駐留該基站的各用戶分配的MCS，以及與確定的MCS數(shù)值集合對應的為駐留該基站的各用戶分配的子信道為駐留所述基站的各用戶分配資源。2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，基站采用禁忌搜索算法，對為駐留所述基站的各用戶分配的MCS構成的MCS數(shù)值集合進行迭代，直到滿足預設迭代結束條件；并針對每次迭代中使用的各MCS數(shù)值集合，根據(jù)該MCS數(shù)值集合和所述各用戶的最低傳輸速率需求，確定與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道，具體包括：確定作為初始集合的為駐留所述基站的各用戶分配的MCS構成的MCS數(shù)值集合；采用禁忌搜索算法，按照如下方式進行迭代：根據(jù)初始集合以及預設鄰域確定規(guī)則，確定作為鄰域的為駐留該基站的各用戶分配的 MCS構成的MCS數(shù)值集合；針對該次迭代中分別作為初始集合以及鄰域的MCS數(shù)值集合，根據(jù)該MCS數(shù)值集合和所述各用戶的最低傳輸速率需求，確定與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道，以及基于與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道確定所述基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率；判斷該次迭代是否滿足預設迭代結束條件，若不滿足，則將確定出該次迭代中所述基站的最高數(shù)據(jù)傳輸總速率的為所述各用戶分配的子信道所對應的MCS數(shù)值集合更新為新的初始向量，進入下一次迭代；若滿足，則結束迭代。3. 如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，根據(jù)該MCS數(shù)值集合和所述各用戶的最低傳輸速率需求，確定與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道，具體包括：針對所述各用戶中的每個用戶，根據(jù)每個子信道的子載波數(shù)、符號數(shù)、持續(xù)時間、和該 MCS數(shù)值集合中該用戶對應的MCS的效率，確定該用戶在每個子信道的數(shù)據(jù)傳輸速率；根據(jù)該用戶在每個子信道的數(shù)據(jù)傳輸速率和該用戶的最低傳輸速率需求，確定該用戶需要的子信道個數(shù)；根據(jù)該MCS數(shù)值集合中該用戶對應的MCS所需的最低信干噪比SINR、該用戶在每個子信道上受到的干擾、和該基站到該用戶的信道增益，確定該用戶在每個子信道上的最低發(fā) 射功率；根據(jù)所述各用戶分別對應的需要的子信道個數(shù)以及分別在各子信道上的最低發(fā)射功率，構造代價矩陣，其中，所述代價矩陣的行代表用戶，且對于所述各用戶中所需子信道個數(shù)多于一個的用戶，所述代價矩陣包含的該用戶的行數(shù)與該用戶所需的子信道個數(shù)相同；所述代價矩陣的列代表子信道，所述代價矩陣的元素代表該元素所在行對應用戶在該元素所在列對應子信道的最低發(fā)射功率；判斷所述代價矩陣的行數(shù)是否小于列數(shù)；若是，則在所述代價矩陣中增加全0的行使得所述代價矩陣的行數(shù)等于列數(shù)；基于得到的代價矩陣采用匈牙利算法確定為所述各用戶分配的子信道；否則，基于代價矩陣采用匈牙利算法確定為所述各用戶分配的子信道。4. 如權利要求3所述的方法，其特征在于，在采用匈牙利算法確定為所述各用戶分配的子信道之后，還包括：確定未分配給任何用戶的至少一個剩余子信道、以及該基站的總的發(fā)射功率中除去已經(jīng)分配給用戶的各子信道的最低發(fā)射功率之后的剩余發(fā)射功率；針對所述各用戶中的每個用戶，根據(jù)該用戶分別在所述至少一個剩余子信道的數(shù)據(jù)傳輸速率，以及該用戶分別在所述至少一個剩余子信道上的最低發(fā)射功率，確定該用戶分別在所述至少一個剩余子信道上的能效；判斷若將所述至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高能效的用戶，是否能夠將所述剩余發(fā)射功率全部分配，若是，則將所述至少一個剩余子信道分配給在該剩余子信道上具有最高能效的用戶；否則，將所述至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高數(shù)據(jù)傳輸速率的用戶，使得所述至少一個剩余子信道和所述剩余發(fā)射功率全部分配，或者，將所述至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高能效的用戶，以及將所述至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高數(shù)據(jù)傳輸速率的用戶，使得所述至少一個剩余子信道和所述剩余發(fā)射功率全部分配。5. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，在為駐留所述基站的各用戶分配資源之前，還包括：統(tǒng)計駐留所述基站的各用戶最低傳輸速率需求的和；將統(tǒng)計的所述各用戶最低數(shù)據(jù)傳輸速率需求的和發(fā)送給預設網(wǎng)元；接收預設網(wǎng)元發(fā)送的指示所述基站進行資源分配的時間點信息；按照為所述基站確定的MCS數(shù)值集合表征的為駐留該基站的各用戶分配的MCS，以及與確定的MCS數(shù)值集合對應的為駐留該基站的各用戶分配的子信道為駐留所述基站的各用戶分配資源，具體包括：在接收的所述時間點信息表征的時間點，按照為所述基站確定的MCS數(shù)值集合表征的為駐留該基站的各用戶分配的MCS，以及與確定的MCS數(shù)值集合對應的為駐留該基站的各用戶分配的子信道為駐留所述基站的各用戶分配資源。6. -種資源分配方法，其特征在于，包括：針對每個基站，接收該基站統(tǒng)計的駐留該基站的各用戶最低傳輸速率需求的和；確定各用戶最低傳輸速率需求的和越大的基站優(yōu)先級越高；按照各基站優(yōu)先級由高到低的順序，為所述各基站分配進行資源分配的時間點，使得優(yōu)先級越高的基站進行資源分配的時間點越早；向所述各基站分別發(fā)送指示該基站進行資源分配的時間點的時間點信息。7. -種基站，其特征在于，包括：迭代模塊，用于采用禁忌搜索算法，對為駐留所述基站的各用戶分配的調(diào)制與編碼策略MCS構成的MCS數(shù)值集合進行迭代，直到滿足預設迭代結束條件；以及針對每次迭代中使用的各MCS數(shù)值集合，根據(jù)該MCS數(shù)值集合和所述各用戶的最低傳輸速率需求，確定與該 MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道，以及基于與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道確定所述基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率； MCS確定模塊，用于確定MCS數(shù)值集合，其中，基于確定的MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道，確定出的所述基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率最高；資源分配模塊，用于按照為所述基站確定的MCS數(shù)值集合表征的為駐留該基站的各用戶分配的MCS，以及與確定的MCS數(shù)值集合對應的為駐留該基站的各用戶分配的子信道為駐留所述基站的各用戶分配資源。8. 如權利要求7所述的基站，其特征在于，所述迭代模塊，具體用于確定作為初始集合的為駐留所述基站的各用戶分配的MCS構成的MCS數(shù)值集合；采用禁忌搜索算法，按照如下方式進行迭代：根據(jù)初始集合以及預設鄰域確定規(guī)則，確定作為鄰域的為駐留該基站的各用戶分配的MCS構成的MCS數(shù)值集合；針對該次迭代中分別作為初始集合以及鄰域的MCS 數(shù)值集合，根據(jù)該MCS數(shù)值集合和所述各用戶的最低傳輸速率需求，確定與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道，以及基于與該MCS數(shù)值集合對應的為所述各用戶分配的子信道確定所述基站的數(shù)據(jù)傳輸總速率；判斷該次迭代是否滿足預設迭代結束條件，若不滿足，則將確定出該次迭代中所述基站的最高數(shù)據(jù)傳輸總速率的為所述各用戶分配的子信道所對應的MCS數(shù)值集合更新為新的初始向量，進入下一次迭代；若滿足，則結束迭代。9. 如權利要求7或8所述的基站，其特征在于，所述迭代模塊，具體用于針對所述各用戶中的每個用戶，根據(jù)每個子信道的子載波數(shù)、符號數(shù)、持續(xù)時間、和該MCS數(shù)值集合中該用戶對應的MCS的效率，確定該用戶在每個子信道的數(shù)據(jù)傳輸速率；根據(jù)該用戶在每個子信道的數(shù)據(jù)傳輸速率和該用戶的最低傳輸速率需求，確定該用戶需要的子信道個數(shù)；根據(jù)該MCS數(shù)值集合中該用戶對應的MCS所需的最低SINR、該用戶在每個子信道上受到的干擾、和該基站到該用戶的信道增益，確定該用戶在每個子信道上的最低發(fā)射功率；根據(jù)所述各用戶分別對應的需要的子信道個數(shù)以及分別在各子信道上的最低發(fā)射功率，構造代價矩陣，其中，所述代價矩陣的行代表用戶，且對于所述各用戶中所需子信道個數(shù)多于一個的用戶，所述代價矩陣包含的該用戶的行數(shù)與該用戶所需的子信道個數(shù)相同；所述代價矩陣的列代表子信道，所述代價矩陣的元素代表該元素所在行對應用戶在該元素所在列對應子信道的最低發(fā)射功率；判斷所述代價矩陣的行數(shù)是否小于列數(shù)；若是，則在所述代價矩陣中增加全0的行使得所述代價矩陣的行數(shù)等于列數(shù)；基于得到的代價矩陣采用匈牙利算法確定為所述各用戶分配的子信道；否則，基于代價矩陣采用匈牙利算法確定為所述各用戶分配的子信道。10. 如權利要求9所述的基站，其特征在于，所述迭代模塊，還用于在采用匈牙利算法確定為所述各用戶分配的子信道之后，確定未分配給任何用戶的至少一個剩余子信道、以及該基站的總的發(fā)射功率中除去已經(jīng)分配給用戶的各子信道的最低發(fā)射功率之后的剩余發(fā)射功率；針對所述各用戶中的每個用戶，根據(jù)該用戶分別在所述至少一個剩余子信道的數(shù)據(jù)傳輸速率，以及該用戶分別在所述至少一個剩余子信道上的最低發(fā)射功率，確定該用戶分別在所述至少一個剩余子信道上的能效；判斷若將所述至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高能效的用戶，是否能夠將所述剩余發(fā)射功率全部分配，若是，則將所述至少一個剩余子信道分配給在該剩余子信道上具有最高能效的用戶；否則，將所述至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高數(shù)據(jù)傳輸速率的用戶，使得所述至少一個剩余子信道和所述剩余發(fā)射功率全部分配，或者，將所述至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高能效的用戶，以及將所述至少一個剩余子信道分別分配給在該剩余子信道上具有最高數(shù)據(jù)傳輸速率的用戶，使得所述至少一個剩余子信道和所述剩余發(fā)射功率全部分配。11. 如權利要求7所述的基站，其特征在于，還包括：統(tǒng)計模塊、發(fā)送模塊、和接收模塊；所述統(tǒng)計模塊，用于在為駐留所述基站的各用戶分配資源之前，統(tǒng)計駐留所述基站的各用戶最低傳輸速率需求的和；所述發(fā)送模塊，用于將統(tǒng)計的所述各用戶最低數(shù)據(jù)傳輸速率需求的和發(fā)送給預設網(wǎng) 元；所述接收模塊，用于接收預設網(wǎng)元發(fā)送的指示所述基站進行資源分配的時間點信息；所述資源分配模塊，具體用于在接收的所述時間點信息表征的時間點，按照為所述基站確定的MCS數(shù)值集合表征的為駐留該基站的各用戶分配的MCS，以及與確定的MCS數(shù)值集合對應的為駐留該基站的各用戶分配的子信道為駐留所述基站的各用戶分配資源。12. -種網(wǎng)元，其特征在于，包括：接收模塊，用于針對每個基站，接收該基站統(tǒng)計的駐留該基站的各用戶最低傳輸速率需求的和；確定模塊，用于確定各用戶最低傳輸速率需求的和越大的基站優(yōu)先級越高；分配模塊，用于按照各基站優(yōu)先級由高到低的順序，為所述各基站分配進行資源分配的時間點，使得優(yōu)先級越高的基站進行資源分配的時間點越早；發(fā)送模塊，用于向所述各基站分別發(fā)送指示該基站進行資源分配的時間點的時間點信息。
【文檔編號】H04W72/04GK105992358SQ201510072624
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月11日
【發(fā)明人】何金薇, 邵澤才, 俞濱暉
【申請人】中國移動通信集團公司

完整全部詳細技術資料下載