资源分配方法及装置的制作方法

专利名称：资源分配方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及多载波无线通信系统中的资源分配方法 及装置。
背景技术：
目前第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)正在考 虑通用移动通信系统(UMTS，Universal Mobile Telecommunication System)陆地无线接 Λ (UTRA, UMTS Terrestrial Radio Access)白勺HiMii (LTE, Long Term Evolution)。 3GPP LTE系统的特征之一就是利用多用户分集调度分配资源，以提高频率利用率。在多载 波无线通信系统中，由于存在频率选择性衰落，且各子载波衰落彼此独立，因此，在任一时 刻，对任一用户，通常只在部分子载波上拥有最佳的信道质量。基于上述特点，根据用户在 各个子载波上的衰落情况，可以分别将各个子载波分配给在该子载波上具有最佳信道质量 的用户进行数据传输，可以最大限度地利用多用户分集带来的信道容量增益。然而，在用户 的带宽受限、功率受限或者传输数据受限的环境下，上述将各个子载波分配给在该子载波 上具有最佳信道质量的用户进行数据传输的子载波分配方法的性能将受到限制。为此，需 要寻找更适合带宽或功率又或传输数据受限环境下的资源分配方法。

发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了资源分配方法，以完成带宽受限或功率受 限又或传输数据受限环境下多载波无线通信系统的资源分配，并且具有最大的信道容量。本发明实施例所述的资源分配方法，包括根据优先权度量矩阵分别为每个待分配的资源确定在该资源上具有最佳优先权 度量的用户，得到第一用户索引向量以及第一优先权度量向量，其中，用第一用户索引向量 表征所有待分配资源上本次用户分配的结果，用第一优先权度量向量表征所有待分配资源 上与所分配用户对应的优先权度量；在满足预定的限制条件下，分别为每个待分配的资源确定分配一个用户，得到第 二用户索引向量以及第二优先权度量向量，其中，用第二用户索引向量表征所有待分配资 源上本次用户分配的结果，用第二优先权度量向量表征所有待分配资源上与所分配用户对 应的优先权度量；计算第一优先权度量向量和第二优先权度量向量中对应元素的差值，得到差值向 量，并从上述差值向量中找出大于零的元素，得到该元素对应的资源索引；从上述资源索引中找出第二优先权度量向量中与上述资源索引对应的优先权度 量不为零的资源索引；根据所述预定限制条件对所述再分配资源索引向量中资源索引对应的资源进行 再分配，和第二用户索引向量以及第二优先权度量向量一起构成至少一个候选用户索引向 量以及候选优先权度量向量；以及
从所有候选优先权度量向量中找出候选优先权度量向量各个元素之和最大的候 选优先权度量向量和对应的候选用户索引向量作为资源分配结果。其中，所述待分配的资源为资源块；所述资源索引为资源块索引；或者所述待 分配的资源为子载波；所述资源索引为子载波索引；或者所述待分配的资源为资源块簇 Cluster ；所述资源索引为Cluster索引。另外，所述预定的限制条件由限制向量规定。上述在满足限制向量的限制条件下，分别为每个待分配的资源确定分配一个用户 包括A、在优先权度量矩阵中找出具有最大优先权度量的元素，确定该元素对应的资源 索引以及用户索引；B、根据步骤确定的用户索引以及限制向量，判断限制向量中对应该用户索引的元 素的值是否大于或等于1，如果是，则将确定的资源索引对应的资源分配给该用户索引对应 的用户，将所述优先权度量矩阵中该资源块索引对应的列向量上的所有元素清零，将限制 向量中对应该用户索引的元素的值减1，若该元素为0，则将所述优先权度量矩阵中该用户 索引对应的行向量上的所有元素清零，然后再返回A ；否则，将所述优先权度量矩阵中该用 户索引对应的行向量上的所有元素清零，然后返回A。上述根据限制向量对所述再分配资源索引向量中资源索引对应的资源进行再分 配包括分别针对再分配资源索引向量中的每个资源索引，从优先权度量矩阵中该资源索 引对应的优先权度量中找出比第二优先权度量向量中该资源索引对应的优先权度量大的 各个元素，将这些元素对应的用户索引组成的向量作为该资源索引对应的替换用户索引向 量；分别针对再分配资源索引向量中的每个资源索引，将第二用户索引向量中的该资 源索引对应的用户索引分别替换为该资源索引对应的替换用户索引向量中的各个元素，并 将第二优先权度量向量中该资源索引对应的优先权度量分别替换为优先权度量矩阵中与 该资源索引以及所替换的用户索引对应的优先权度量，得到至少一个第三用户索引向量以 及至少一个对应的第三优先权度量向量，其中，第三用户索引向量表征替换后所有待分配 资源上的用户分配结果，第三优先权度量向量表征所有待分配资源上与所分配用户对应的 优先权度量；分别对不满足限制向量限制条件的第三用户索引向量及其对应的第三优先权度 量向量进行调整，得到满足限制向量的限制条件且其对应的第三优先权度量向量中各个元 素之和大于第二优先权度量向量中各个元素之和的第三用户索引向量，将该第三用户索引 向量作为一个候选用户索引向量，将其对应的第三优先权度量向量作为候选优先权度量向量。上述第二用户索引向量中被替换出的用户索引为被替换用户索弓丨，被替换用户索 引对应的资源索引为第一资源索引；第三用户索引向量中用于替换上述被替换用户索引的 用户索引为第一替换用户索引。上述对不满足限制向量限制条件的第三用户索引向量及其对应的第三优先权度 量向量进行调整包括9
C、将第一替换用户索引所对应用户占用的一个资源分别重新分配给除第一替换 用户索引所对应用户之外的其他用户，其中，该重新分配的用户由第二替换用户索引标识， 该重新分配的资源由第一资源索引标识；将第三用户索引向量中对应第一资源索引的用户索引替换为第二替换用户索弓丨， 得到至少一个新的第三用户索引向量；将第三优先权度量向量中对应第一资源索引的优先权度量替换为优先权度量矩 阵中对应第二替换用户索引和第一资源索引的优先权度量得到至少一个新的第三优先权度量向量；针对每个新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量向量，分别计算新的第三 优先权度量向量与第二优先权度量向量对应各个元素的差值之和；如果计算结果小于或等于零，则丢弃所述新的第三用户索引向量和新的第三优先 权度量向量；如果计算结果大于零且新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所对应用户 占用的资源满足限制向量的限制条件，则将新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量 向量作为调整后的第三用户索引向量和第三优先权度量向量；如果计算结果大于零但新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所对应用户 占用的资源不满足限制向量的限制条件，则将新的第三用户索引向量和新的第三优先权度 量向量作为待调整的第三用户索引向量和第三优先权度量向量，将第二替换用户作为第一 替换用户，并返回步骤C。或者，上述对不满足限制向量限制条件的第三用户索引向量及其对应的第三优先 权度量向量进行调整包括将第一替换用户索引所对应用户占用的一个资源分别重新分配给除第一替换用 户索引所对应用户之外的其他用户，其中，该重新分配的用户由第二替换用户索引标识，该 重新分配的资源由第一资源索引标识；将第三用户索引向量中对应第一资源索引的用户索引替换为第二替换用户索引， 得到至少一个新的第三用户索引向量；将第三优先权度量向量中对应第一资源索引的优先权度量替换为优先权度量矩 阵中对应第二替换用户索引和第一资源索引的优先权度量得到至少一个新的第三优先权度量向量；针对每个新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量向量，分别计算新的第三 优先权度量向量与第二优先权度量向量对应各个元素的差值之和；如果计算结果小于或等于零或者新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所 对应用户占用的资源不满足限制向量的限制条件，则丢弃所述新的第三用户索引向量和对 应的新的第三优先权度量向量；如果计算结果大于零且新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所对应用户 占用的资源满足限制向量的限制条件，则将新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量 向量作为调整后的第三用户索引向量和第三优先权度量向量。又或者，上述对不满足限制向量限制条件的第三用户索引向量及其对应的第三优 先权度量向量进行调整包括
C、计算第三优先权度量向量中对应第一资源索引的优先权度量与第二优先权度 量向量中对应第一资源索引的优先权度量的差值，作为优先权度量增益；根据第三用户索引向量确定第一替换用户索引所对应用户占用的资源对应的资 源索引；分别对每个不同于第一资源索引的第二资源索引执行如下操作根据优先权度量矩阵，确定与第二资源索引及第一替换用户索引对应的优先权度 量，记为第一优先权度量；分别计算第一优先权度量与优先权度量矩阵中对应第二资源索引的优先权度量 向量中除第一优先权度量之外各个优先权度量的差值；找出所述差值小于优先权度量增益的优先权度量对应的用户索引，记为第二替换 用户索引；如果找不到所述差值小于优先权度量增益的优先权度量对应的用户索引，则对所 述第三用户索引向量及其对应的第三优先权度量向量的调整失败；将第三用户索引向量中对应第二资源索引的用户索引替换为第二替换用户索弓丨， 得到新的第三用户索引向量；将第三优先权度量向量中对应第二资源索引的优先权度量替换为优先权度量矩 阵中对应第二替换用户索引和第二资源索引的优先权度量得到新的第三优先权度量向 量；如果新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所对应用户占用的资源满足限 制向量的限制条件，则将新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量向量作为调整后的 第三用户索引向量和第三优先权度量向量；如果新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所对应用户占用的资源不满足 限制向量的限制条件，则将新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量向量作为待调整 的第三用户索引向量和第三优先权度量向量，将第二替换用户作为第一替换用户，将第二 资源索引作为第一资源索引，并返回步骤C。再或者，上述对不满足限制向量限制条件的第三用户索引向量及其对应的第三优 先权度量向量进行调整包括计算第三优先权度量向量中对应第一资源索引的优先权度量与第二优先权度量 向量中对应第一资源索引的优先权度量的差值，作为优先权度量增益；根据第三用户索引向量确定第一替换用户索引所对应用户占用的资源对应的资 源索引；分别对每个不同于第一资源索引的第二资源索引执行如下操作根据优先权度量矩阵，确定与第二资源索引及第一替换用户索引对应的优先权度 量，记为第一优先权度量；分别计算第一优先权度量与优先权度量矩阵中对应第二资源索引的优先权度量 向量中除第一优先权度量之外各个优先权度量的差值；找出所述差值小于优先权度量增益的优先权度量对应的用户索引，记为第二替换 用户索引；如果找不到所述差值小于优先权度量增益的优先权度量对应的用户索引，则对所述第三用户索引向量及其对应的第三优先权度量向量的调整失败；将第三用户索引向量中对应第二资源索引的用户索引分别替换为第二替换用户 索引，得到至少一个新的第三用户索引向量；将第三优先权度量向量中对应第二资源索引的优先权度量分别替换为优先权度 量矩阵中对应第二替换用户索引和第二资源索引的优先权度量得到至少一个新的第三优 先权度量向量；如果新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所对应用户占用的资源满足限 制向量的限制条件，则将新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量向量作为调整后的 第三用户索引向量和第三优先权度量向量；如果新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所对应用户占用的资源不满足 限制向量的限制条件，则丢弃所述新的第三用户索引向量和对应的新的第三优先权度量向量。本发明的实施例还公开了一种资源分配装置，包括第一资源分配单元，用于根据优先权度量矩阵分别为每个待分配的资源确定在该 资源上具有最佳优先权度量的用户，得到第一用户索引向量以及第一优先权度量向量；第二资源分配单元，用于在满足预定的限制条件下，分别为每个待分配的资源确 定分配一个用户，得到第二用户索引向量以及第二优先权度量向量；再分配向量生成单元，用于计算第一优先权度量向量和第二优先权度量向量中对 应元素的差值，得到差值向量，并从上述差值向量中找出大于零的元素，得到该元素对应的 资源索引，再从上述资源索引中找出第二优先权度量向量中与上述资源索引对应的优先权 度量不为零的资源索引，作为再分配资源索引向量；再分配单元，用于根据所述预定限制条件对所述再分配资源索引向量中资源索引 对应的资源进行再分配，和第二用户索引向量以及第二优先权度量向量一起构成至少一个 候选用户索引向量以及候选优先权度量向量；以及第三资源分配单元，用于从所有候选优先权度量向量中找出候选优先权度量向量 各个元素之和最大的候选优先权度量向量和对应的候选用户索引向量作为资源分配结果。其中，再分配单元包括第一模块，用于分别针对再分配资源索引向量中的每个资 源索引，从优先权度量矩阵中该资源索引对应的优先权度量中找出比第二优先权度量向量 中该资源索引对应的优先权度量大的各个元素，将这些元素对应的用户索引组成的向量作 为该资源索引对应的替换用户索引向量；第二模块，分别针对再分配资源索引向量中的每 个资源索引，将第二用户索引向量中的该资源索引对应的用户索引分别替换为该资源索引 对应的替换用户索引向量中的各个元素，并将第二优先权度量向量中该资源索引对应的优 先权度量分别替换为优先权度量矩阵中与该资源索引以及所替换的用户索引对应的优先 权度量，得到至少一个第三用户索引向量以及至少一个对应的第三优先权度量向量；第三 模块，分别对不满足限制向量限制条件的第三用户索引向量及其对应的第三优先权度量向 量进行调整，得到满足限制向量的限制条件且其对应的第三优先权度量向量中各个元素之 和大于第二优先权度量向量中各个元素之和的第三用户索引向量，将该第三用户索引向量 作为一个候选用户索引向量，将其对应的第三优先权度量向量作为候选优先权度量向量。本发明的实施例还给出了另一种资源分配方法，包括
A、在优先权度量矩阵中找出具有最大优先权度量的元素，确定该元素对应的资源 索引以及用户索引；B、根据确定的用户索引以及限制向量，判断限制向量中对应该用户索引的元素的 值是否大于或等于1，如果是，则将确定的资源索引对应的资源分配给该用户索引对应的用 户，将所述优先权度量矩阵中该资源块索引对应的列向量上的所有元素清零，将限制向量 中对应该用户索引的元素的值减1，若该元素为0，则将所述优先权度量矩阵中该用户索引 对应的行向量上的所有元素清零，然后再返回A，直至优先权度量矩阵的所有元素均为零； 否则，将所述优先权度量矩阵中该用户索引对应的行向量上的所有元素清零，然后返回A， 直至优先权度量矩阵的所有元素均为零。本发明的实施例给出了又一种资源分配方法，包括a、从优先权度量矩阵中选择不全为零的一列，并从该列中找出最大的元素，确定 该元素对应的资源索引和用户索引；判断限制向量中对应该用户索引的元素的值是否大于或等于1，如果是，将确定的资源索引对应的资源分配给该用户索引对应的用户，将所述优 先权度量矩阵中该资源块索引对应的列向量上的所有元素清零，将限制向量中对应该用户 索引的元素的值减1，若该元素为0，则进一步将所述优先权度量矩阵中该用户索引对应的 行向量上的所有元素清零，然后再返回a，直至优先权度量矩阵的所有元素均为零；否则，将所述优先权度量矩阵中该用户索引对应的行向量上的所有元素清零，然 后返回a，直至优先权度量矩阵的所有元素均为零。本发明的实施例还给出了一种资源分配方法，包括b、从优先权度量矩阵的每个非全零列中找出最大的元素，并分别确定每一列最大 元素所对应的资源索引和用户索引，并确定每个用户索引对应的资源索引的个数；对应每个用户索引，将该用户索引对应的资源索引的个数与限制向量中对应该用 户索引的元素的值进行比较，如果该用户索引对应的资源索引的个数小于限制向量中对应该用户索引的元素 的值，则将该用户索引对应的资源索引所标识的资源分配给该用户索引标识的用户，将限 制向量中对应该用户索引的元素的值减去其对应资源索引的个数，并将优先权度量矩阵中 上述资源索引对应的列向量上的所有元素清零；如果该用户索引对应的资源索引的个数等于限制向量中对应该用户索引的元素 的值，则将该用户索引对应的资源索引所标识的资源分配给该用户索引标识的用户，将限 制向量中对应该用户索引的元素的值清零，将优先权度量矩阵中上述资源索引对应的列向 量上的所有元素清零，并将优先权度量矩阵中上述用户索引对应的行向量上的所有元素清 零；如果用户索引对应的资源索引的个数大于限制向量中对应该用户索引的元素的 值，则从上述资源索引中选择N个资源索引，满足优先权度量矩阵中该用户索引和所选择 的资源索引所对应元素的值是N个最大的值，其中N为限制向量中该用户索引对应的值，将 所选择的N个资源索引对应的资源分配给该用户索引对应的用户，将限制向量中对应该用 户索引的元素的值清零，将优先权度量矩阵中上述N个资源索引对应的列向量上的所有元 素清零，并将优先权度量矩阵中上述用户索引对应的行向量上的所有元素清零，然后返回13b，直至优先权度量矩阵的所有元素均为零。本发明实施例所给出的资源分配方法适用于带宽受限或功率受限又或传输数据 受限环境下多载波无线通信系统。且从本发明实施例所述的资源分配方法可以看出，由于 通过本发明实施例所述的方法获得的资源分配结果是从满足限制向量限制的分配结果中 选择的具有最大优先权度量之和的资源分配结果，因此，通过本发明实施例所述的资源分 配方法获得的资源分配结果不仅能够满足系统的带宽或功率或传输数据的限制且具有最 大的信道容量。


下面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，使本领域的普通技术人员 更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中图1为在带宽受限、功率受限或者传输数据受限的情况下提出了一种资源分配方 法流程图；图2为本发明实施例所述的资源分配方法流程图；图3为本发明实施例所述的资源分配装置内部结构示意图。
具体实施例方式如前所述，在多载波无线通信系统中，可以根据用户在各个子载波上的衰落情况， 分别将各个子载波分配给在该子载波上具有最佳信道质量的用户进行数据传输，以此可以 最大限度地利用多用户分集带来的信道容量增益。这种资源分配方法又称为最优资源分配 方法。下面以资源块的分配为例详细说明上述资源分配方法。假设当前需要对多载波无线 通信系统的8个资源块RBl RB8在4个用户设备(UE)UEl UE4之间进行资源块分配。 该多载波无线通信系统的优先权度量(Priority Metric)矩阵Y已知，如下公式(1)所示 已知。公式(1)所示的优先权度量矩阵Y中的每个元素分别反映了各个UE在各个子载波 上的信道质量，其中，公式(1)所示优先权度量矩阵Y中的每个行向量分别代表每个UE对 应各个资源块的优先权度量，而每个列向量分别代表各个UE分别对应每个资源块的优先 权度量。"7 6 6 3 3 3 1 1"79 5 4 3 2 3 1 ,、Y=( 1 )87 7 6 2 2 1 2 、‘3 4 5 3 1 1 2 1需要说明的是，本发明实施例所述的优先权度量矩阵中的各个元素是基站侧通过 分别测量各个用户在各个资源上的上行导频得到的能否反映各个用户在各个资源上信道 质量的度量，具体来讲，优先权度量矩阵中各个元素所代表的优先权度量可以用信道质量 指示(CQI，Cannel Quality Indication)或者信噪比(SNR，Signal Noise Ratio)或者调 制编码方式等参数代表。在带宽、功率以及传输数据均不受限的情况下，可以根据每个UE在各个资源块上 的优先权度量，逐个将各个资源块分别分配给在该资源块上具有最大优先权度量的UE。例 如，对应公式(1)所示的优先权度量矩阵Y，根据优先权度量矩阵Y中的第一列，第一个资源块RB 1可以分配给该列中具有最大优先权度量的UE，即UE3 ；同理，对应第二至第八个资源 块RB2至RB8，可以依次分配给优先权度量矩阵Y中的第二至第八列中具有最大优先权度量 的UE，即UE2，UE3，UE3，UE1，UE1，UE2以及UE3。通过上述资源分配方法获得的资源分配结 果可以用用户索引向量以及优先权度量向量来表示，其中，用户索引向量中的每个元素均 为一个用户索引，依次代表每个资源块分配给的用户；而优先权度量向量中的各个元素代 表用户索引向量所代表各个用户分别在自身所分配资源块上的优先权度量。例如，通过上 述资源分配方法根据公式(1)所示的优先权度量矩阵可以获得用户索引向量为[UE3，UE2， UE3，UE3，UE1，UEl, UE2，UE3]，优先权度量向量为[8，9，7，6，3，3，3，2]。
可以看出，通过上述资源分配方法，上述多载波无线通信系统的8个资源块中有4 个资源块分配给了 UE3，两个资源块分配给了 UE2，其余两个资源块分配给了 UE1，且由于每 个资源块均分配给了在该资源块上具有最大优先权度量的UE,使得该多载波无线通信系统 可以获得最大的信道容量。
然而，在UE带宽受限或功率受限又或者传输数据受限的情况下，一个UE可以同时 占用的资源块数量是有限的。通常多载波无线通信系统可以根据UE所处的地理位置和/ 或设定的目标信噪比的值预先确定每个UE最多可以同时占用的资源块的数目。在实际的 应用中可以通过例如公式⑵所示的限制向量NL来表征每个UE最多可以同时占用的资源 块数目。从公式(2)所示，UEl最多可以同时占用4个资源块传输数据，UE2最多可以同时 占用2个资源块传输数据，UE3最多可以同时占用2个资源块传输数据，而UE4最多可以同 时占用1个资源块传输数据。由此，可以看出，通过上述资源分配方法得到的分配结果无法 满足上述限制向量规定的限制条件。NL = [4 2 2 1](2)为此，在带宽受限或功率受限又或者传输数据受限的情况下提出了一种改进的资 源分配方法，该方法的实现过程如图1所示，主要包括步骤101 在优先权度量矩阵中找出具有最大优先权度量的元素，确定该元素对 应的资源索引以及用户索引；在本步骤中，多载波无线通信系统中待分配的资源可以是3GPP LTE定义的正交 频分复用(OFDM)系统中待分配的资源块或子载波又或者是3GPPLTE-A定义的N并行资源 块簇离散傅立叶变换扩展正交频分复用(Clustered DFT_S_0FDM)系统中待分配的资源块 簇(Cluster)。因此，本步骤中的资源索引可以是用于表征待分配的资源块，子载波或者是 Cluster的索引。步骤102 根据步骤101确定的用户索引以及限制向量，判断限制向量中对应该用 户索引的元素的值是否大于或等于1，如果是，则执行步骤103 ；否则，执行步骤104。步骤103 将步骤101确定的资源索引对应的资源分配给该用户索引对应的用户， 将所述优先权度量矩阵中该资源索引对应的列向量上的所有元素清零，将限制向量中对应 该用户索引的元素的值减1，若该元素为0，则进一步将所述优先权度量矩阵中该用户索引 对应的行向量上的所有元素清零，然后再返回步骤101，直至优先权度量矩阵的所有元素均 为零；步骤104 将所述优先权度量矩阵中该用户索引对应的行向量上的所有元素清 零，然后返回步骤101，直至优先权度量矩阵的所有元素均为零。
通过上述步骤101至步骤104的循环，可以得到一种满足限制向量限制的资源分配结果。下面仍以公式⑴所示的优先权度量矩阵Y以及公式(2)所示的限制向量NL为 例详细说明用于分配资源块的资源分配方法。针对公式(1)所示的优先权度量矩阵Y执行上述步骤101，得到Y中优先权度量 最大的元素9，并确定出该元素对应的资源块索引为RB2，用户索引为UE2。在步骤102-104 中，根据公式(2)所示的限制向量NL确定UE2所对应的元素为2，大于1，因此，可以确定将 RB2分配给UE2，同时更新优先权度量矩阵Y以及限制向量NL如下公式(3)和(4)所示，然
权利要求
1.一种资源分配方法，其特征在于，包括根据优先权度量矩阵分别为每个待分配的资源确定在该资源上具有最佳优先权度量 的用户，得到第一用户索引向量以及第一优先权度量向量，其中，用第一用户索引向量表征 所有待分配资源上本次用户分配的结果，用第一优先权度量向量表征所有待分配资源上与 所分配用户对应的优先权度量；在满足预定的限制条件下，分别为每个待分配的资源确定分配一个用户，得到第二用 户索引向量以及第二优先权度量向量，其中，用第二用户索引向量表征所有待分配资源上 本次用户分配的结果，用第二优先权度量向量表征所有待分配资源上与所分配用户对应的 优先权度量；计算第一优先权度量向量和第二优先权度量向量中对应元素的差值，得到差值向量， 并从上述差值向量中找出大于零的元素，得到该元素对应的资源索引；从上述资源索引中找出第二优先权度量向量中与上述资源索引对应的优先权度量不 为零的资源索引，作为再分配资源索引向量；根据所述预定限制条件对所述再分配资源索引向量中资源索引对应的资源进行再分 配，和第二用户索引向量以及第二优先权度量向量一起构成至少一个候选用户索引向量以 及候选优先权度量向量；以及从所有候选优先权度量向量中找出候选优先权度量向量各个元素之和最大的候选优 先权度量向量和对应的候选用户索引向量作为资源分配结果。
2.根据权利要求1所述的资源分配方法，其特征在于，所述待分配的资源为资源块；所 述资源索引为资源块索引。
3.根据权利要求1所述的资源分配方法，其特征在于，所述待分配的资源为子载波；所 述资源索引为子载波索引。
4.根据权利要求1所述的资源分配方法，其特征在于，所述待分配的资源为资源块簇 Cluster ；所述资源索引为Cluster索引。
5.根据权利要求1所述的资源分配方法，其特征在于，所述预定的限制条件由限制向 量规定。
6.根据权利要求5所述的资源分配方法，其特征在于，所述在满足限制向量的限制条 件下，分别为每个待分配的资源确定分配一个用户包括A、在优先权度量矩阵中找出具有最大优先权度量的元素，确定该元素对应的资源索引 以及用户索引；B、根据确定的用户索引以及限制向量，判断限制向量中对应该用户索引的元素的值是 否大于或等于1，如果是，则将确定的资源索引对应的资源分配给该用户索引对应的用户， 将所述优先权度量矩阵中该资源块索引对应的列向量上的所有元素清零，将限制向量中对 应该用户索引的元素的值减1，若该元素为0，则将所述优先权度量矩阵中该用户索引对应 的行向量上的所有元素清零，然后再返回A ；否则，将所述优先权度量矩阵中该用户索引对 应的行向量上的所有元素清零，然后返回A。
7.根据权利要求1所述的资源分配方法，其特征在于，根据限制向量对所述再分配资 源索引向量中资源索引对应的资源进行再分配包括分别针对再分配资源索引向量中的每个资源索引，从优先权度量矩阵中该资源索引对应的优先权度量中找出比第二优先权度量向量中该资源索引对应的优先权度量大的各个 元素，将这些元素对应的用户索引组成的向量作为该资源索引对应的替换用户索引向量；分别针对再分配资源索引向量中的每个资源索引，将第二用户索引向量中的该资源索 引对应的用户索引分别替换为该资源索引对应的替换用户索引向量中的各个元素，并将第 二优先权度量向量中该资源索引对应的优先权度量分别替换为优先权度量矩阵中与该资 源索引以及所替换的用户索引对应的优先权度量，得到至少一个第三用户索引向量以及至 少一个对应的第三优先权度量向量，其中，第三用户索引向量表征替换后所有待分配资源 上的用户分配结果，第三优先权度量向量表征所有待分配资源上与所分配用户对应的优先 权度量；分别对不满足限制向量限制条件的第三用户索引向量及其对应的第三优先权度量向 量进行调整，得到满足限制向量的限制条件且其对应的第三优先权度量向量中各个元素之 和大于第二优先权度量向量中各个元素之和的第三用户索引向量，将该第三用户索引向量 作为一个候选用户索引向量，将其对应的第三优先权度量向量作为候选优先权度量向量。
8.根据权利要求7所述的资源分配方法，其特征在于，第二用户索引向量中被替换出 的用户索引为被替换用户索引；第三用户索引向量中用于替换上述被替换用户索引的用户 索引为第一替换用户索引；所述对不满足限制向量限制条件的第三用户索引向量及其对应的第三优先权度量向 量进行调整包括C、将第一替换用户索引所对应用户占用的一个资源分别重新分配给除第一替换用户 索引所对应用户之外的其他用户，其中，该重新分配的用户由第二替换用户索引标识，该重 新分配的资源由第一资源索引标识；将第三用户索引向量中对应第一资源索引的用户索引替换为第二替换用户索引，得到 至少一个新的第三用户索引向量；将第三优先权度量向量中对应第一资源索引的优先权度量替换为优先权度量矩阵中 对应第二替换用户索引和第一资源索引的优先权度量得到至少一个新的第三优先权度量 向量；针对每个新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量向量，分别计算新的第三优先 权度量向量与第二优先权度量向量对应各个元素的差值之和；如果计算结果小于或等于零，则丢弃所述新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量向量；如果计算结果大于零且新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所对应用户占用 的资源满足限制向量的限制条件，则将新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量向量 作为调整后的第三用户索引向量和第三优先权度量向量；如果计算结果大于零但新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所对应用户占用 的资源不满足限制向量的限制条件，则将新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量向 量作为待调整的第三用户索引向量和第三优先权度量向量，将第二替换用户作为第一替换 用户，并返回步骤C。
9.根据权利要求7所述的资源分配方法，其特征在于，第二用户索引向量中被替换出 的用户索引为被替换用户索引；第三用户索引向量中用于替换上述被替换用户索引的用户索引为第一替换用户索引；所述对不满足限制向量限制条件的第三用户索引向量及其对应的第三优先权度量向 量进行调整包括将第一替换用户索引所对应用户占用的一个资源分别重新分配给除第一替换用户索 引所对应用户之外的其他用户，其中，该重新分配的用户由第二替换用户索引标识，该重新 分配的资源由第一资源索引标识；将第三用户索引向量中对应第一资源索引的用户索引替换为第二替换用户索引，得到 至少一个新的第三用户索引向量；将第三优先权度量向量中对应第一资源索引的优先权度量替换为优先权度量矩阵中 对应第二替换用户索引和第一资源索引的优先权度量得到至少一个新的第三优先权度量 向量；针对每个新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量向量，分别计算新的第三优先 权度量向量与第二优先权度量向量对应各个元素的差值之和；如果计算结果小于或等于零或者新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所对应 用户占用的资源不满足限制向量的限制条件，则丢弃所述新的第三用户索引向量和对应的 新的第三优先权度量向量；如果计算结果大于零且新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所对应用户占用 的资源满足限制向量的限制条件，则将新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量向量 作为调整后的第三用户索引向量和第三优先权度量向量。
10.根据权利要求7所述的资源分配方法，其特征在于，第二用户索引向量中被替换出 的用户索引为被替换用户索弓丨，被替换用户索引对应的资源索引为第一资源索引；第三用 户索引向量中用于替换上述被替换用户索引的用户索引为第一替换用户索引；所述对不满足限制向量限制条件的第三用户索引向量及其对应的第三优先权度量向 量进行调整包括C、计算第三优先权度量向量中对应第一资源索引的优先权度量与第二优先权度量向 量中对应第一资源索引的优先权度量的差值，作为优先权度量增益；根据第三用户索引向量确定第一替换用户索引所对应用户占用的资源对应的资源索引；分别对每个不同于第一资源索引的第二资源索引执行如下操作 根据优先权度量矩阵，确定与第二资源索引及第一替换用户索引对应的优先权度量， 记为第一优先权度量；分别计算第一优先权度量与优先权度量矩阵中对应第二资源索引的优先权度量向量 中除第一优先权度量之外各个优先权度量的差值；找出所述差值小于优先权度量增益的优先权度量对应的用户索引，记为第二替换用户 索引；如果找不到所述差值小于优先权度量增益的优先权度量对应的用户索引，则对所述第 三用户索引向量及其对应的第三优先权度量向量的调整失败；将第三用户索引向量中对应第二资源索引的用户索引替换为第二替换用户索引，得到 新的第三用户索引向量；将第三优先权度量向量中对应第二资源索引的优先权度量替换为优先权度量矩阵中 对应第二替换用户索引和第二资源索引的优先权度量得到新的第三优先权度量向量；如果新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所对应用户占用的资源满足限制向 量的限制条件，则将新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量向量作为调整后的第三 用户索引向量和第三优先权度量向量；如果新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所对应用户占用的资源不满足限制 向量的限制条件，则将新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量向量作为待调整的第 三用户索引向量和第三优先权度量向量，将第二替换用户作为第一替换用户，将第二资源 索引作为第一资源索引，并返回步骤C。
11.根据权利要求7所述的资源分配方法，其特征在于，第二用户索引向量中被替换出 的用户索引为被替换用户索弓丨，被替换用户索引对应的资源索引为第一资源索引；第三用 户索引向量中用于替换上述被替换用户索引的用户索引为第一替换用户索引；所述对不满足限制向量限制条件的第三用户索引向量及其对应的第三优先权度量向 量进行调整包括计算第三优先权度量向量中对应第一资源索引的优先权度量与第二优先权度量向量 中对应第一资源索引的优先权度量的差值，作为优先权度量增益；根据第三用户索引向量确定第一替换用户索引所对应用户占用的资源对应的资源索引；分别对每个不同于第一资源索引的第二资源索引执行如下操作 根据优先权度量矩阵，确定与第二资源索引及第一替换用户索引对应的优先权度量， 记为第一优先权度量；分别计算第一优先权度量与优先权度量矩阵中对应第二资源索引的优先权度量向量 中除第一优先权度量之外各个优先权度量的差值；找出所述差值小于优先权度量增益的优先权度量对应的用户索引，记为第二替换用户 索引；如果找不到所述差值小于优先权度量增益的优先权度量对应的用户索引，则对所述第 三用户索引向量及其对应的第三优先权度量向量的调整失败；将第三用户索引向量中对应第二资源索引的用户索引分别替换为第二替换用户索引， 得到至少一个新的第三用户索引向量；将第三优先权度量向量中对应第二资源索引的优先权度量分别替换为优先权度量矩 阵中对应第二替换用户索引和第二资源索引的优先权度量得到至少一个新的第三优先权 度量向量；如果新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所对应用户占用的资源满足限制向 量的限制条件，则将新的第三用户索引向量和新的第三优先权度量向量作为调整后的第三 用户索引向量和第三优先权度量向量；如果新的第三用户索引向量中第二替换用户索引所对应用户占用的资源不满足限制 向量的限制条件，则丢弃所述新的第三用户索引向量和对应的新的第三优先权度量向量。
12.一种资源分配装置，其特征在于，包括第一资源分配单元，用于根据优先权度量矩阵分别为每个待分配的资源确定在该资源上具有最佳优先权度量的用户，得到第一用户索引向量以及第一优先权度量向量；第二资源分配单元，用于在满足预定的限制条件下，分别为每个待分配的资源确定分 配一个用户，得到第二用户索引向量以及第二优先权度量向量；再分配向量生成单元，用于计算第一优先权度量向量和第二优先权度量向量中对应元 素的差值，得到差值向量，并从上述差值向量中找出大于零的元素，得到该元素对应的资源 索引，再从上述资源索引中找出第二优先权度量向量中与上述资源索引对应的优先权度量 不为零的资源索引，作为再分配资源索引向量；再分配单元，用于根据所述预定限制条件对所述再分配资源索引向量中资源索引对应 的资源进行再分配，和第二用户索引向量以及第二优先权度量向量一起构成至少一个候选 用户索引向量以及候选优先权度量向量；以及第三资源分配单元，用于从所有候选优先权度量向量中找出候选优先权度量向量各个 元素之和最大的候选优先权度量向量和对应的候选用户索引向量作为资源分配结果。
13.如权利要求12所述的资源分配装置，其特征在于，所述再分配单元包括第一模块，用于分别针对再分配资源索引向量中的每个资源索引，从优先权度量矩阵 中该资源索引对应的优先权度量中找出比第二优先权度量向量中该资源索引对应的优先 权度量大的各个元素，将这些元素对应的用户索引组成的向量作为该资源索引对应的替换 用户索引向量；第二模块，分别针对再分配资源索引向量中的每个资源索引，将第二用户索引向量中 的该资源索引对应的用户索引分别替换为该资源索引对应的替换用户索引向量中的各个 元素，并将第二优先权度量向量中该资源索引对应的优先权度量分别替换为优先权度量矩 阵中与该资源索引以及所替换的用户索引对应的优先权度量，得到至少一个第三用户索引 向量以及至少一个对应的第三优先权度量向量；第三模块，分别对不满足限制向量限制条件的第三用户索引向量及其对应的第三优先 权度量向量进行调整，得到满足限制向量的限制条件且其对应的第三优先权度量向量中各 个元素之和大于第二优先权度量向量中各个元素之和的第三用户索引向量，将该第三用户 索引向量作为一个候选用户索引向量，将其对应的第三优先权度量向量作为候选优先权度 量向量。
14.一种资源分配方法，其特征在于，包括A、在优先权度量矩阵中找出具有最大优先权度量的元素，确定该元素对应的资源索引 以及用户索引；B、根据确定的用户索引以及限制向量，判断限制向量中对应该用户索引的元素的值是 否大于或等于1，如果是，则将确定的资源索引对应的资源分配给该用户索引对应的用户， 将所述优先权度量矩阵中该资源块索引对应的列向量上的所有元素清零，将限制向量中对 应该用户索引的元素的值减1，若该元素为0，则将所述优先权度量矩阵中该用户索引对 应的行向量上的所有元素清零，然后再返回A，直至优先权度量矩阵的所有元素均为零；否 则，将所述优先权度量矩阵中该用户索引对应的行向量上的所有元素清零，然后返回A，直 至优先权度量矩阵的所有元素均为零。
15.一种资源分配方法，其特征在于，包括a、从优先权度量矩阵中选择不全为零的一列，并从该列中找出最大的元素，确定该元素对应的资源索引和用户索引；判断限制向量中对应该用户索引的元素的值是否大于或等于1， 如果是，将确定的资源索引对应的资源分配给该用户索引对应的用户，将所述优先权 度量矩阵中该资源块索引对应的列向量上的所有元素清零，将限制向量中对应该用户索引 的元素的值减1，若该元素为0，则进一步将所述优先权度量矩阵中该用户索引对应的行向 量上的所有元素清零，然后再返回a，直至优先权度量矩阵的所有元素均为零；否则，将所述优先权度量矩阵中该用户索引对应的行向量上的所有元素清零，然后返 回a，直至优先权度量矩阵的所有元素均为零。
16. 一种资源分配方法，其特征在于，包括b、从优先权度量矩阵的每个非全零列中找出最大的元素，并分别确定每一列最大元素 所对应的资源索引和用户索引，并确定每个用户索引对应的资源索引的个数；对应每个用户索引，将该用户索引对应的资源索引的个数与限制向量中对应该用户索 引的元素的值进行比较，如果该用户索引对应的资源索引的个数小于限制向量中对应该用户索引的元素的值， 则将该用户索引对应的资源索引所标识的资源分配给该用户索引标识的用户，将限制向量 中对应该用户索引的元素的值减去其对应资源索引的个数，并将优先权度量矩阵中上述资 源索引对应的列向量上的所有元素清零；如果该用户索引对应的资源索引的个数等于限制向量中对应该用户索引的元素的值， 则将该用户索引对应的资源索引所标识的资源分配给该用户索引标识的用户，将限制向量 中对应该用户索引的元素的值清零，将优先权度量矩阵中上述资源索引对应的列向量上的 所有元素清零，并将优先权度量矩阵中上述用户索引对应的行向量上的所有元素清零；如果用户索引对应的资源索引的个数大于限制向量中对应该用户索引的元素的值，则 从上述资源索引中选择N个资源索引，满足优先权度量矩阵中该用户索引和所选择的资源 索引所对应元素的值是N个最大的值，其中N为限制向量中该用户索引对应的值，将所选 择的N个资源索引对应的资源分配给该用户索引对应的用户，将限制向量中对应该用户索 引的元素的值清零，将优先权度量矩阵中上述N个资源索引对应的列向量上的所有元素清 零，并将优先权度量矩阵中上述用户索引对应的行向量上的所有元素清零，然后返回b，直 至优先权度量矩阵的所有元素均为零。
全文摘要
本发明公开了的资源分配方法及装置包括分别为每个待分配的资源确定具有最佳优先权度量的用户，得到第一优先权度量向量；在限制条件下，分别为每个待分配的资源分别一个用户，得到第二优先权度量向量；计算第一和第二优先权度量向量对应元素的差值，得到差值向量，并从中找出大于零的元素，得到该元素对应的且优先权度量不为零的资源索引，作为再分配资源索引向量；根据限制条件对再分配资源索引向量中资源索引对应的资源进行再分配，得到候选用户索引向量以及候选优先权度量向量；找出候选优先权度量向量各个元素之和最大的作为资源分配结果，以实现带宽或功率或传输数据受限环境下多载波无线通信系统的资源分配，且具有最大的系统容量。
文档编号H04W72/06GK102056308SQ20091020793
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月2日 优先权日2009年11月2日
发明者佘小明, 刘芳, 陈岚 申请人:株式会社Ntt都科摩