一种无线电网络中资源公平分配的方法及装置

摘要

本发明提供了一种无线电网络中资源公平分配的方法及装置，通过对信道分配和功率分配进行建模，获取子信道中断概率，接着计算各个子信道上允许的最大发射功率，以及将信道分配给次用户之发射功率，然后根据各个次用户提交的子信道的信道状态信息，进行子信道和相应的功率分配，本方案在进行无线资源分配时，能达到在次用户公平利用信道资源的情况下，最大化系统总的速率的效果。

主权项

一种无线电网络中资源公平分配的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一、对信道分配和功率分配进行建模，如下：$\begin{array}{cc}\underset{r_n,S,p}{\max }& \underset{n=1}{\overset{N}{\Sigma }}U\left(r_n\right)\end{array}$$s.t.\left\{\begin{array}{c}0\le r_n\le \underset{c\in S_n}{\Sigma }B{\log }_2(1+p_c{\gamma }_{n,c}),\forall n=1...N\\ \underset{c=1}{\overset{C}{\Sigma }}{p}_c\le P_{\max }\\ 0\le p_c\le \frac{I_{\max ,c}}{F_E^{-1}(1-ϵ)},\forall c=1...C\end{array}\right.$步骤二、获取子信道中断概率；步骤三、计算各个子信道上允许的最大发射功率；步骤四、计算将信道分配给次用户之发射功率，将信道c分配给次用户n的发射功率p_n，c，如下：$p_{n,c}={\left[\min (\frac{{\lambda }_{n}B}{\mu 1n2}-\frac{1}{{\gamma }_{n,c}},\frac{I_{\max ,c}}{F_E^{-1}(1-ϵ)})\right]}^{+}$根据$n^{*}=\arg \underset{n}{\max }\{{\lambda }_{n}B{\log }_2(1+p_{n,c}{\gamma }_{n,c})-{\mathrm{\mu p}}_{n,c}\},$将子信道c分配给次用户n^*，使得效益最大，对应的子信道c的发射功率为步骤五、根据各个次用户提交的子信道的信道状态信息，进行子信道和相应的功率分配，包括：更新算子λ_n和μ，${\lambda }_n^{i+1}={[{\lambda }_n^i-{\beta }^i(\underset{c\in S_n}{\Sigma }B{\log }_2(1+p_c^{*}{\gamma }_{n,c})-r_n^{*})]}^{+},$${\mu }^{i+1}={[{\mu }^i-{\beta }^i(P_{\max }-\underset{c=1}{\overset{C}{\Sigma }}{p}_c^{*})]}^{+}$循环执行步骤四和步骤五，直到算子λ_n和μ趋于稳定；其中，r_n是次用户n的下行速率；p_c表示基站在子信道c上的最大发射功率；B是指子信道的带宽；C为子信道总数；N是指次用户的数目；P_max是基站的最大可发射功率，I_max，c为子信道c干扰门限，ε为中断概率，U(r_n)是效用函数，为了实现次用户速率的比例公平性，定义U(r_n)＝ln(r_n)；是均值为λ₀的指数函数的累计密度函数；βⁱ为迭代步长，为将子信道c分配给次用户n^*时对应的发射功率。