LTE上行资源比例公平调度算法研究.pdfVIP

2010年 9月 西 安 邮 电 学 院 学 报 Sept．2010 第 15卷 第5期 JOURNALOFXI’ANUNIVERSITYOFPiersANDTELECOMMUNICATIONS Vo1．15No。5 LTE上行资源比例公平调度算法研究 亓 飞，卢光跃 (西安邮电学院通信与信息工程学院，陕西 西安 710121) 摘要：3GPP采用SCFDMA(Single-carrierFDMA)作为长期演进 (Long—TermEvolution，LTE)上行 多址接入技术， SCFDMA要求在 同一时隙内分配给任一用户的所有资源块 ResourceBlock，RB)必须是连续的，因此LTE下行中 常用的比例公平(ProportionalFair，PF)算法不能直接用到 SCFDMA中。为在 LTE上行链路 中使用PF算法，必 须对已有算法进行改进，以满足这种连续RB分配限制。本文论述并分析了LTE上行链路 中几种PF算法，针对这 几种算法的优缺点提出了一种PF算法，并与之前论述的算法进行比较分析。通过仿真，从系统吞吐量和公平性两 方面完成算法的性能比较，并验证 了理论分析结果。 关键词 ：SCFI)MA；比例公平；连续 RB分配限制 中图分类号：TN91’4．51 文献标识码 ：A 文章编号：1007—3264(2010)05—0009—05 上行链路。另外，文献 [4，5]中提出的针对SC-FD— 0 引言 MA的FDPS算法也没有考虑这一限制。 LTE上行 FDPS必须遵循 “连续 RB分配 ”原 作为LTE下行多址技术(OrthogonalFrequency 则 ，基于此原则，本文论述了几种改进 PF算法，理 DivisionMultipleAccess，OFDMA)具有频谱效率高、 论上比较分析了算法的优缺点，并通过仿真，从系统 抗多径衰落、带宽扩展性强等优点，但输出信号是多 容量和公平性角度对算法性能进行了验证。 个子信道信号的叠加，导致OFDM符号具有很高的 峰均比(PAPR)。由于终端成本和功率限制，高PA— 1 系统模型 PR使得 oF)【MA不易于在上行链路实现。SC-FD． MA具有低PAPR的特点，并兼有 OFDMA的诸多 1．1 调度原理 优点，因此 3GPP采用 ~7-FDMA作为LTE的上行 分布在不同的空域位置上的不同用户，有不同 多址技术方案。 的信道传输函数 (信道增益和子载波频率的关系)。 目前关于多载波系统的资源分配工作，很多是 就一个用户而言，在不同频率子载波上的增益不同； 针对OFDMA系统的 【I-3J，基于用户的信道情况，通 就多个用户而言，不同用户的信道间是不相关或弱 过频域分组调度(FrequencyDomainPacketSchedul— 相关的。因此，对一个用户而言是处于深衰落的那 ing，FDPS)，将系统带宽内的不同频带分配给不同 些子载波，对其他用户可能是质量较好的频率资源。 的用户。大多数下行 FDPS采用 PF算法，即采用 另外，当用户移动时，信道函数会随时问变化。因 此，在基站端需要有一个调度器来周期性地检测用 PF算法作为调度准则，独立地对每一个 RB分别进 户信道质量 ，并按照调度算法不断更新资源分配方 行调度。然而，由于SCH)MA要求在同一时隙内 分配给任一用户的所有 RB必须是连续的，因此上 案，再将其以控制流方式发送给终端，以获得频率选