[发明专利]一种基于子载波合并的多播资源调度方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其是一种基于子载波合并的多播资源调度方法。

背景技术

随着无线通信的飞速发展，用户需求不再仅仅局限于单一的语音业务；视频点播、音乐下载和移动电视等高速数据业务需求迅猛增长。随着用户的增多，传统的点对点方式已无力承载多媒体等高速业务。多媒体广播/多播技术(MBMS：Multimedia Broadcast and Multicast Service)，以它高效的点到多点的数据传输方式，大大提高移动网络资源的利用率，能很好地化解目前高速多媒体业务所遇到的困境，成为无线通信系统发展的热点技术之一。

在多媒体多播系统中，为了保证所有服务用户都能够正常接收数据，多播业务速率取决于链路接收性能最差的用户，而实际中最差用户的链路接收性能往往非常差，这严重制约了多播业务速率的提升，也影响了多媒体多播业务的发展。

发明内容

本发明目的是提供一种基于子载波合并的多播资源调度方法，在不增加额外的系统资源开销的情况下，通过合理调度现有资源，尽可能改善目前多播系统中业务速率相对较低的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提出一种基于子载波合并的多播资源调度方法，该方法通过在两个的子载波上发送相同的信息，将两个子载波当做一个子载波来使用(此称之为“合并“)，并以估计出的接收最大比合并得到的最差用户SNR(Signal-to-Noise Ratio，信噪比)，确定合并子载波上的发射速率；该方法利用了子载波合并后能提供分集增益这一自由度，自适应地选择合并/非合并，并优化调度子载波配对，以及子载波间的功率分配，从而提升系统总体的多播业务速率。本发明同时提出了相应的子载波配对的简化方法和子载波间功率分配的解耦算法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明是一种基于载波合并的多播资源调度方法，用于一蜂窝小区，该蜂窝小区中某一多播业务有K个服务用户，共有N个子载波可用来传输多播数据；其特征在于，包括以下步骤：

1)根据每个子载波上的最差用户编号，将最差用户编号相同的子载波划归到同一子载波子集合；子载波配对尝试只在不同载波子集间进行，从而降低配对复杂度，且不影响系统性能；

2)先假定子载波间功率均分，采用多轮贪婪算法完成子载波配对；为了控制方法的复杂度，最多允许两个子载波在一起作合并(合并方案采用最大比合并)，同时根据子载波合并增益大小，自适应选择合并/非合并；

3)在步骤2)基础上，以最大化多播总容量为目标，完成子载波间功率分配；根据此功率分配问题的特点，将整个过程解耦为两个子过程：子载波对内的功率分配和子载波对间的功率分配，并给出相应的求解方法。

在上述技术方案中，步骤1)的具体操作如下：

根据每个子载波上的最差用户，将整个子载波集合SET_total划分为用户数个子载波子集合；其中，最差用户相同的子载波被划归为同一个子载波子集合中，并将此子载波子集合称之为此最差用户的子载波子集合(记为SET_{最差用户编号})。此时，每个用户对应一个子载波子集合(有的用户可能对应一个空的子载波子集合)。

在上述技术方案中，由于同一用户的子载波子集合内的子载波间合并增益为负，故子载波子集合内不再进行载波配对尝试，从而减小配对复杂度，且不影响系统性能。

在上述的技术方案中，步骤2)包括如下操作：

2-1)初始化集合Φ＝SET_total，子载波配对集合编号t＝1，总的子载波对数目T＝0，K个用户对应的子载波子集合Ψ_k＝SET_UEk，k＝{1，…，K}；

初始化配对集合，从子载波集合中任取一个子载波加入配对集合，然后从剩下的子载波集合中找出，一个不与此子载波同用户子载波子集的，且子载波合并增益最大的子载波。若所得的最大子载波合并增益大于零，则进行配对合并，并将后一子载波加入配对集合；否则，不选择配对合并。

2-2)将步骤2-1)中得到的配对集合，从总的子载波集合中去除：