基于貪心選擇的4g ofdm 無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)度方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及4G蜂窩網(wǎng)絡(luò)、OFDM、用戶調(diào)度、用戶分集技術(shù)，尤其涉及一種基于貪心選擇的4G?OFDM無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)度方法。由于無線網(wǎng)絡(luò)特有的復(fù)雜環(huán)境干擾，導(dǎo)致了4G?OFDM無線鏈路具有空-時隨機變化特性。為了有效地利用有限的系統(tǒng)資源，要求系統(tǒng)的調(diào)度方案能夠推遲當(dāng)前的鏈路質(zhì)量較差的用戶調(diào)度服務(wù)（為當(dāng)前的鏈路質(zhì)量較好的用戶提供調(diào)度服務(wù)），直到該用戶的鏈路質(zhì)量達(dá)到好的狀態(tài)。本方案與傳統(tǒng)的調(diào)度方法不同，當(dāng)把信道狀態(tài)作為調(diào)度對象選擇標(biāo)準(zhǔn)，利用多用戶分集所產(chǎn)生的不同用戶信道質(zhì)量的差異，基于貪心選擇策略，選擇具有最好的信道質(zhì)量的用戶作為當(dāng)前調(diào)度對象，減輕了無線信道均衡技術(shù)的復(fù)雜度。
【專利說明】 基于貪心選擇的4G OFDM無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及4G蜂窩網(wǎng)絡(luò)、0FDM、用戶調(diào)度、用戶分集技術(shù)，尤其涉及一種基于貪心選擇的4G OFDM無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于多經(jīng)傳播、用戶的移動性以及不穩(wěn)定的環(huán)境干擾，導(dǎo)致了無線鏈路具有空-時隨機變化特性。為了有效地利用有限的系統(tǒng)資源，要求系統(tǒng)的調(diào)度方案能夠推遲當(dāng)前的鏈路質(zhì)量較差的用戶調(diào)度服務(wù)(為當(dāng)前的鏈路質(zhì)量較好的用戶提供調(diào)度服務(wù))，直到該用戶的鏈路質(zhì)量達(dá)到好的狀態(tài)。由于傳統(tǒng)的調(diào)度方法能夠選擇信道質(zhì)量差的用戶作為服務(wù)對象，通常采用復(fù)雜的方法(包括:交織、功率控制、天線分集和信道均衡技術(shù))來克服由于信道質(zhì)量差對數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃栽斐傻挠绊?。與傳統(tǒng)的調(diào)度方法不同，當(dāng)把信道狀態(tài)作為調(diào)度對象選擇標(biāo)準(zhǔn)時，機會調(diào)度利用了多用戶分集所產(chǎn)生的不同用戶信道質(zhì)量的差異，基于貪心選擇策略，動態(tài)地選擇具有最好的信道質(zhì)量的用戶作為當(dāng)前服務(wù)對象，減輕了均衡技術(shù)的復(fù)雜度。為取得多用戶OFDM無線網(wǎng)絡(luò)用戶調(diào)度的最優(yōu)化，本發(fā)明提出了適用于4GOFDM無線網(wǎng)絡(luò)的機會調(diào)度方法，該方法能夠有效利用不同用戶的信道分集特征，實現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)動態(tài)頻譜調(diào)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]1、所要解決的技術(shù)問題
基于效益估計的CDMA網(wǎng)絡(luò)的鏈路功率分配機制并不能實現(xiàn)用戶調(diào)度的最優(yōu)化[I]?；谛б婧瘮?shù)定價的機會調(diào)度方案，充分利用多用戶分集，從而提供用戶QoS保證，但是沒有利用頻譜分集特征[2]。由于OFDM的多載波特性能和用戶分集的特點，基于優(yōu)化函數(shù)的多用戶OFDM無線網(wǎng)絡(luò)資源的組合優(yōu)化導(dǎo)致了 NP難問題，相關(guān)的實現(xiàn)算法復(fù)雜度很高[3，4]，當(dāng)考慮用戶業(yè)務(wù)類型需求的多樣化時，算法的設(shè)計進一步復(fù)雜化，不能適用于實際多用戶4G OFDM無線網(wǎng)絡(luò)的用戶需求調(diào)度。
[0004]2、技術(shù)方案
在4G多用戶OFDM無線系統(tǒng)中，采用TDMA方式。
[0005]當(dāng)系統(tǒng)中的所有用戶具有相同的業(yè)務(wù)類型時，貪心選擇方案(I)能夠滿足系統(tǒng)用戶的需求。但是，當(dāng)系統(tǒng)用戶業(yè)務(wù)類型不同時(包括:時延敏感的和非時延敏感的)，貪心選擇機會調(diào)度方法需要考慮當(dāng)前用戶的隊列長度和信道狀態(tài)來動態(tài)決定每個用戶的調(diào)度優(yōu)先級。
[0006]對于不同的用戶業(yè)務(wù)類型(包括彈性業(yè)務(wù)和時延/速率自適應(yīng)業(yè)務(wù))，采用不同的目標(biāo)函數(shù)形式?？梢圆捎玫挠行繕?biāo)函數(shù)形式為:增函數(shù)和減函數(shù)。根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需求，過目標(biāo)函數(shù)值最大化實現(xiàn)復(fù)雜度分析，以及在大量不同應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)境中的測試(仿真或?qū)嶋H測試)，構(gòu)建能夠有效適用于實際4G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的目標(biāo)函數(shù)。
[0007]3、有益效果 本發(fā)明提出一種基于貪心選擇的4G OFDM無線網(wǎng)絡(luò)的用戶調(diào)度方法，能實現(xiàn)4G OFDM網(wǎng)絡(luò)的用戶調(diào)度效率最大化；無線信道的空間分集利用的最大化。
【具體實施方式】
[0008]下面通過實施例來對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
[0009]實施例1
其工作方式如下:
考慮一種常見的實際系統(tǒng)狀態(tài):系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中存在用戶業(yè)務(wù)類型不同時(包括:時延敏感的和非時延敏感的)，基于貪心選擇機會調(diào)度方法需要考慮當(dāng)前用戶的隊列長度和信道狀態(tài)來動態(tài)決定每個用戶的調(diào)度優(yōu)先級。
[0010]最大化用戶的目標(biāo)函數(shù)等效于選擇一個在當(dāng)前具有較好的信道狀態(tài)(較好的信道狀態(tài)對應(yīng)較大的傳輸率)的用戶。同時具有較小的時延允許界限的用戶作為調(diào)度用戶。
[0011]改變窗口長度能夠平衡系統(tǒng)傳輸性能與用戶的時延性能的關(guān)系:減小窗口長度能夠提高用戶的時延性能，同時降低了系統(tǒng)的吞吐量；增加窗口長度將提高系統(tǒng)的吞吐量，同時導(dǎo)致時延性能的下降。所以，利用不同的時間窗口長度，能夠不同程度地控制時間分集，產(chǎn)生了不同的調(diào)度性能。
【權(quán)利要求】
1.一種基于貪心選擇的4G OFDM無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)度方法，包括:在4G多用戶OFDM無線系統(tǒng)中，采用TDMA方式。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于貪心選擇的4GOFDM無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)度方法，其特征在于: 表示當(dāng)前時隙n被選擇的調(diào)度用戶的目標(biāo)函數(shù)，為子載波帶寬，表示用戶i在第個時隙在子載波A上能夠得到的可靠傳輸率。
3.如權(quán)利要求1-2所述的一種基于貪心選擇的4GOFDM無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)度方法，其特征在于:當(dāng)系統(tǒng)中的所有用戶具有相同的業(yè)務(wù)類型時，貪心選擇方案(I)能夠滿足系統(tǒng)用戶的需求；但是，當(dāng)系統(tǒng)用戶業(yè)務(wù)類型不同時，貪心選擇機會調(diào)度方法需要考慮當(dāng)前用戶的隊列長度和信道狀態(tài)來動態(tài)決定每個用戶的調(diào)度優(yōu)先級。
4.如權(quán)利要求1-3所述的一種基于貪心選擇的4GOFDM無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)度方法，其特征在于:根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需求，過目標(biāo)函數(shù)值最大化實現(xiàn)復(fù)雜度分析，以及在大量不同應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)境中的測試(仿真或?qū)嶋H測試)，構(gòu)建能夠有效適用于實際4G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的目標(biāo)函數(shù)。
5.如權(quán)利要求1-3所述的一種基于貪心選擇的4GOFDM無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)度方法，其特征在于:能實現(xiàn)4G OFDM網(wǎng)絡(luò)的用戶調(diào)度效率最大化；無線信道的空間分集利用的最大化。
【文檔編號】H04W72/12GK103648174SQ201310648404
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】徐曉聲, 郭坤祺, 蔡銳銳 申請人:鎮(zhèn)江坤泉電子科技有限公司