1.一種資源分配方法,其特征在于,所述方法包括:
確定當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)中的初始子載波配對(duì)規(guī)則;
根據(jù)所述初始子載波配對(duì)規(guī)則,確定初始碼本分配規(guī)則和初始功率分配規(guī)則;
根據(jù)所述初始碼本分配規(guī)則和所述初始功率分配規(guī)則,確定中間子載波配對(duì)規(guī)則;
根據(jù)所述初始碼本分配規(guī)則、所述初始功率分配規(guī)則、所述中間子載波配對(duì)規(guī)則,計(jì)算加權(quán)和速率,作為第一加權(quán)和速率,其中,所述加權(quán)和速率為所述當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)中所有用戶(hù)的通信速率的加權(quán)和;
判斷所述第一加權(quán)和速率與初始化后的第一加權(quán)和速率之差的絕對(duì)值是否大于第一誤差值;
如果是,將所述中間子載波配對(duì)規(guī)則確定為初始子載波配對(duì)規(guī)則,將所述第一加權(quán)和速率確定為初始化后的第一加權(quán)和速率,返回執(zhí)行所述根據(jù)所述初始子載波配對(duì)規(guī)則,確定初始碼本分配規(guī)則和初始功率分配規(guī)則的步驟;
如果否,將所述初始碼本分配規(guī)則、所述初始功率分配規(guī)則、所述中間子載波配對(duì)規(guī)則確定為最優(yōu)碼本分配規(guī)則、最優(yōu)功率分配規(guī)則、最優(yōu)子載波配對(duì)規(guī)則。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)所述初始碼本分配規(guī)則、所述初始功率分配規(guī)則、所述中間子載波配對(duì)規(guī)則,計(jì)算加權(quán)和速率,包括:
根據(jù)以下公式,計(jì)算加權(quán)和速率C:
其中,在當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)為上行通信網(wǎng)絡(luò)時(shí):
在當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)為下行通信網(wǎng)絡(luò)時(shí):
K為當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)中的用戶(hù)總數(shù),M為當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)中的碼本總數(shù),N為當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)中的子載波數(shù);wk為預(yù)設(shè)的第k個(gè)用戶(hù)的通信速率的權(quán)重系數(shù);sk,m為第m個(gè)碼本是否被分配并用于傳輸?shù)趉個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù);和分別為用戶(hù)處的高斯白噪聲功率、中繼節(jié)點(diǎn)處的高斯白噪聲功率和基站處的高斯白噪聲功率,β為中繼節(jié)點(diǎn)的放大系數(shù);dn,m為第m個(gè)碼本是否占用第n個(gè)子載波;an,m為第m個(gè)碼本在第n個(gè)子載波上分配的功率比例系數(shù);在上行通信網(wǎng)絡(luò)中,SNRk,m為當(dāng)?shù)趉個(gè)用戶(hù)使用第m個(gè)碼本傳輸數(shù)據(jù)時(shí)基站的接收信噪比,pk,m為第k個(gè)用戶(hù)使用第m個(gè)碼本傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的發(fā)射功率,第一跳表示用戶(hù)與中繼節(jié)點(diǎn)的信道,第二跳表示中繼節(jié)點(diǎn)與基站的信道,hk,n為在第一跳中第k個(gè)用戶(hù)通過(guò)第n個(gè)子載波與中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的信道增益系數(shù),gj為在第二跳中中繼節(jié)點(diǎn)通過(guò)第j個(gè)子載波與基站進(jìn)行通信的信道增益系數(shù);在下行通信網(wǎng)絡(luò)中,SNRk,m為基站使用第m個(gè)碼本傳輸?shù)趉個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)時(shí)用戶(hù)的接收信噪比,pk,m為基站使用第m個(gè)碼本傳輸?shù)趉個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)時(shí)的發(fā)射功率,第一跳表示基站與中繼節(jié)點(diǎn)的信道,第二跳表示中繼節(jié)點(diǎn)與用戶(hù)的信道,hk,j為在第二跳中中繼節(jié)點(diǎn)通過(guò)第j個(gè)子載波與第k個(gè)用戶(hù)進(jìn)行通信的信道增益系數(shù),gn為在第一跳中基站通過(guò)第n個(gè)子載波與中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的信道增益系數(shù);πn,j為第一跳的第n個(gè)子載波是否和第二跳的第j個(gè)子載波配對(duì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)所述初始子載波配對(duì)規(guī)則,確定初始碼本分配規(guī)則和初始功率分配規(guī)則,包括:
根據(jù)所述初始子載波配對(duì)規(guī)則、初始化后的第一對(duì)偶變量和第二對(duì)偶變量,確定中間碼本分配規(guī)則和中間功率分配規(guī)則;
根據(jù)所述中間碼本分配規(guī)則、所述中間功率分配規(guī)則、所述初始子載波配對(duì)規(guī)則,計(jì)算加權(quán)和速率和對(duì)偶函數(shù)值,其中,計(jì)算的得到加權(quán)和速率作為第二加權(quán)和速率;
判斷所述對(duì)偶函數(shù)值減去所述第二加權(quán)和速率之后除以所述第二加權(quán)和速率再取絕對(duì)值后所得到的數(shù)值是否大于第二誤差值;
如果是,按照預(yù)設(shè)的更新規(guī)則,更新第一對(duì)偶變量和第二對(duì)偶變量,并將更新后的第一對(duì)偶變量和第二對(duì)偶變量確定為初始化后的第一對(duì)偶變量和第二對(duì)偶變量,返回執(zhí)行所述根據(jù)所述初始子載波配對(duì)規(guī)則、初始后化的第一對(duì)偶變量和第二對(duì)偶變量,確定中間碼本分配規(guī)則和中間功率分配規(guī)則的步驟;
如果否,將所述中間碼本分配規(guī)則確定為初始碼本分配規(guī)則,將所述中間功率分配規(guī)則確定為所述初始功率分配規(guī)則。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)所述初始子載波配對(duì)規(guī)則、初始化后的第一對(duì)偶變量和第二對(duì)偶變量,確定中間功率分配規(guī)則,包括:
在當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)為上行通信網(wǎng)絡(luò)時(shí),根據(jù)以下公式,計(jì)算所述中間功率分配規(guī)則P≡{pk,m}:
其中,μk為初始化后的第一對(duì)偶變量,表示第k個(gè)用戶(hù)對(duì)應(yīng)的第一對(duì)偶變量,λ為初始化后的第二對(duì)偶變量,y=[x]+表示:當(dāng)x<0時(shí)y=0,當(dāng)x≥0時(shí)y=x;
在當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)為下行通信網(wǎng)絡(luò)時(shí),根據(jù)以下公式,計(jì)算所述中間功率分配規(guī)則P≡{pk,m}:
其中,
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)所述初始子載波配對(duì)規(guī)則、初始化后的第一對(duì)偶變量和第二對(duì)偶變量,確定中間碼本分配規(guī)則,包括:
根據(jù)以下公式,計(jì)算中間碼本分配規(guī)則S≡{sk,m}:
其中,在當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)為上行通信網(wǎng)絡(luò)時(shí):
在當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)為下行通信網(wǎng)絡(luò)時(shí):
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)所述中間碼本分配規(guī)則、所述中間功率分配規(guī)則、所述初始子載波配對(duì)規(guī)則,計(jì)算對(duì)偶函數(shù)值,包括:
根據(jù)以下公式,計(jì)算對(duì)偶函數(shù)值L:
其中,在當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)為上行通信網(wǎng)絡(luò)時(shí):
在當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)為下行通信網(wǎng)絡(luò)時(shí):
Pr為中繼節(jié)點(diǎn)的最大發(fā)射功率,Pk為:上行通信網(wǎng)絡(luò)中第k個(gè)用戶(hù)的最大發(fā)射功率,或,在下行通信網(wǎng)絡(luò)中基站分配的用于發(fā)送第k個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)的最大發(fā)射功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述按照預(yù)設(shè)的更新規(guī)則,更新第一對(duì)偶變量和第二對(duì)偶變量,包括:
根據(jù)以下公式,計(jì)算更新后的第一對(duì)偶變量和第二對(duì)偶變量λ(t+1):
其中,t是迭代次數(shù),為第t次迭代更新后第二對(duì)偶變量對(duì)應(yīng)的步長(zhǎng),為第t次迭代更新后第k個(gè)用戶(hù)對(duì)應(yīng)的第一對(duì)偶變量對(duì)應(yīng)的步長(zhǎng),為第t次迭代更新后的第k個(gè)用戶(hù)對(duì)應(yīng)的第一對(duì)偶變量,λ(t)為第t次迭代更新后的第二對(duì)偶變量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)所述初始碼本分配規(guī)則和初始功率分配規(guī)則,確定中間子載波配對(duì)規(guī)則,包括:
初始化子載波對(duì)數(shù)量;
根據(jù)所述初始碼本分配規(guī)則和初始功率分配規(guī)則,計(jì)算預(yù)設(shè)子載波衡量標(biāo)準(zhǔn)下所有可能的子載波對(duì)對(duì)應(yīng)的理論加權(quán)和速率其中,C′n,j表示:假定當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)只允許基站和第一用戶(hù)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)通信速率的加權(quán)和,第一用戶(hù)為:根據(jù)所述初始碼本分配規(guī)則以及預(yù)設(shè)的碼本與子載波間的映射關(guān)系確定的、使用第一跳的第n個(gè)子載波和第二跳的第j個(gè)子載波配對(duì)的子載波對(duì)與基站進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠脩?hù);
根據(jù)所有可能的子載波對(duì)對(duì)應(yīng)的理論加權(quán)和速率,建立目標(biāo)矩陣R,其中,所述目標(biāo)矩陣R的行數(shù)為第二跳的子載波總數(shù)、列數(shù)為第一跳的子載波總數(shù);
確定所述目標(biāo)矩陣中數(shù)值最大的一個(gè)元素,作為第一元素,并將所述第一元素對(duì)應(yīng)的子載波對(duì)確定為目標(biāo)子載波對(duì);
將所述目標(biāo)子載波對(duì)的數(shù)量累加至所述子載波對(duì)數(shù)量,并將所述目標(biāo)矩陣中所述第一元素所在的行和列中的其它元素置為0,在所述子載波對(duì)數(shù)量小于第一跳的子載波總數(shù)的情況下,返回執(zhí)行所述確定所述目標(biāo)矩陣中數(shù)值最大的第一元素,并將所述第一元素對(duì)應(yīng)的子載波對(duì)確定為目標(biāo)子載波對(duì)的步驟;
根據(jù)所確定的目標(biāo)子載波對(duì),確定中間子載波配對(duì)規(guī)則。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)所述初始碼本分配規(guī)則和初始功率分配規(guī)則,計(jì)算預(yù)設(shè)子載波衡量標(biāo)準(zhǔn)下所有可能的子載波對(duì)對(duì)應(yīng)的理論加權(quán)和速率包括:
根據(jù)以下公式,計(jì)算預(yù)設(shè)子載波衡量標(biāo)準(zhǔn)下所有可能的子載波對(duì)對(duì)應(yīng)的理論加權(quán)和速率
其中,在當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)為上行通信網(wǎng)絡(luò)時(shí):
在當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)為下行通信網(wǎng)絡(luò)時(shí):
10.一種資源分配裝置,其特征在于,所述裝置包括:
第一確定模塊,用于確定當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)中的初始子載波配對(duì)規(guī)則;
第二確定模塊,用于根據(jù)所述初始子載波配對(duì)規(guī)則,確定初始碼本分配規(guī)則和初始功率分配規(guī)則;
第三確定模塊,用于根據(jù)所述初始碼本分配規(guī)則和所述初始功率分配規(guī)則,確定中間子載波配對(duì)規(guī)則;
計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述初始碼本分配規(guī)則、所述初始功率分配規(guī)則、所述中間子載波配對(duì)規(guī)則,計(jì)算加權(quán)和速率,作為第一加權(quán)和速率,其中,所述加權(quán)和速率為所述當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)中所有用戶(hù)的通信速率的加權(quán)和;
判斷模塊,用于判斷所述第一加權(quán)和速率與初始化后的第一加權(quán)和速率之差的絕對(duì)值是否大于第一誤差值;
第四確定模塊,用于在所述判斷模塊判斷出所述第一加權(quán)和速率與初始化后的第一加權(quán)和速率之差的絕對(duì)值大于第一誤差值時(shí),將所述中間子載波配對(duì)規(guī)則確定為初始子載波配對(duì)規(guī)則,將所述第一加權(quán)和速率確定為初始化后的第一加權(quán)和速率,觸發(fā)所述第二確定模塊;
第五確定模塊,用于在所述判斷模塊判斷出所述第一加權(quán)和速率與初始化后的第一加權(quán)和速率之差的絕對(duì)值不大于第一誤差值時(shí),將所述初始碼本分配規(guī)則、所述初始功率分配規(guī)則、所述中間子載波配對(duì)規(guī)則確定為最優(yōu)碼本分配規(guī)則、最優(yōu)功率分配規(guī)則、最優(yōu)子載波配對(duì)規(guī)則。