CN103687011A - 无线资源分配方法及系统、接入网设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种无线资源分配方法及系统、接入网设备，其中，该方法包括：接入网设备获取用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量；根据所述用户设备的实际信道信息的条件分布，以及所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，利用最大化系统的能效函数，确定所述用户设备的功率和频率。解决现有的无线资源分配方法存在的低能效及处理时延造成的用户设备反馈的瞬时信道和实际信道差别导致的传输数据正确率下降的问题。

Description

无线资源分配方法及系统、接入网设备

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线资源分配方法及系统、接入网设备。

背景技术

无线资源管理则是无线通信系统中重要一环，它决定着如何把有限的资源在适当的时候分配给适当的用户，以使得资源能充分利用。传统的资源分配例如：最大化系统吞吐量的Rate Adaptive(RA)以及最小化发送功率的Margin Adaptive(MA)，往往着眼最大化系统的吞吐量，对资源和环境造成了巨大的负面影响。

正交频分多址接入（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，简称OFDMA）系统作为下一代无线通信系统,比如长期演进（Long TermEvolution，简称LTE）系统、全球微波接入互操作性（World Interoperability forMicrowave Access，简称WiMAX）系统等核心技术的大规模应用，如何优化无线资源分配方法值得研究。

在现有的无线资源分配方法中，通过利用等效低通模型分析用户的吞吐量并得到能效，利用近似得到了基于算数平均和几何平均的调度方法，即没有考虑业务类型和服务质量要求，也没有考虑反馈时延造成的瞬时信道信息和实际信道信息之间的差别。因此，现有的无线资源分配方法由于没有考虑业务类型和服务质量要求，或者没有考虑反馈时延造成的瞬时信道信息和实际信道信息之间的差别，容易导致传输数据正确率下降的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种无线资源分配方法及系统、接入网设备，用以改善现有的无线资源分配方法存在传输数据正确率下降的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种无线资源分配方法，包括：

接入网设备获取用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量；

根据所述用户设备的实际信道信息的条件分布，以及所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，利用最大化系统的能效函数，确定所述用户设备的功率和频率。

在第一种可能的实现方式中，所述接入网设备获取用户设备的实际信道信息的条件分布，具体包括：

所述接入网设备接收所述用户设备周期性发送的所述用户设备的瞬时信道信息；

根据所述用户设备的瞬时信道信息，估计时域相关函数；

根据所述用户设备的瞬时信道信息和所述时域相关函数，获取所述用户设备的实际信道信息的条件分布。

在第二种可能的实现方式中，所述接入网设备获取所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，具体包括：

所述接入网设备从上层网络获取所述用户设备的业务类型及对应的服务质量。

基于第一和第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述最大化系统的能效函数为

其中，表示子载波分配指示矩阵；

表示功率分配矩阵， P_max表示接入网设备的最大发送功率，θ表示用户设备服务质量指数；

k={1,2,...,K}表示用户设备集合,n={1,2,...,N}表示子载波集合，p_k，n表示用户设备k在子载波n上的发射功率，φ_k，n表示用户设备k是否被分配在子载波n上；

即所述用户设备的最大化系统的能效为：

T_f表示周期时间；

表示用户设备k在子载波n上的T_f时间内的数据率，W表示子载波的带宽，N₀表示单边噪声功率谱密度，|h_k，n|²表示用户设备k在子载波n上的信道功率增益；

θ_k表示用户设备k的服务质量指数；常数P_c表示接入网设备发送状态模式下电路消耗的功率；

表示用 户设备k的有效容量，具体是指用户设备k能够保证θ_k表征的服务质量的 最大传输速率。

基于第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述时域 相关函数为

其中，

表示接入网设备在第i个周期内接收用户设备k发送的瞬时信道信息，T表示用户设备k向接入网设备发送瞬时信道信息的周期，DL表示接入网设备接收到用户设备k发送的瞬时信道信息的时间与用户设备k向接入网设备发送瞬时信道信息的时间之差。

基于第一和第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述用户设备的实际信道信息的条件分布为

其中，

表示用户设备k在子载波n上的实际信道信息的估计，h_k,n表示用户设备k在子载波n上的实际信道信息。

第二方面，本发明实施例提供一种接入网设备，包括：

获取模块，用于获取用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量；

优化模块，用于在所述获取模块获取的用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量的基础上，根据所述用户设备的实际信道信息的条件分布，以及所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，利用最大化系统的能效函数，得到所述用户设备的功率和频率。

第三方面，本发明实施例提供一种无线资源分配系统，包括：上述接入网设备。

本实施例中，通过接入网设备获取用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，进而根据所述用户设备的实际信道信息的条件分布，以及所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，利用最大化系统的能效函数，得到所述用户设备的功率和频率，因此，本实施例能够在提高系统能效的同时兼顾用户设备的服务质量，同时，基于用户设备的实际信道信息的条件分布，解决了瞬时信道信息和实际信道信息之间误差导致的传输数据正确率下降的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的无线资源分配方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例提供的无线资源分配方法的信令图；

图3为本发明另一实施例提供的接入网设备的结构示意图；

图4为本发明另一实施例提供的接入网设备的又一种结构示意图；

图5为本发明另一实施例提供的无线资源分配系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

基于现有的无线资源分配方法由于没有业务类型和服务质量要求，或者没有考虑处理时延造成的瞬时信道信息和实际信道信息之间的差别，容易导致传输数据正确率下降的问题。本发明实施例提供了一种无线资源分配方法，能够提高系统能效的同时兼顾用户的服务质量。同时，基于用户设备实际信道信息的条件分布，降低了处理时延导致的瞬时信道信息和实际信道信息之间的误差的影响。

本发明的技术方案，可以应用于基于OFDMA的系统的长期演进（LongTerm Evolution，简称LTE）系统或全球微波接入互操作性（WorldInteroperability for Microwave Access，简称WiMAX）系统等无线通信系统。

接入网设备，可以是GSM系统、GPRS系统或CDMA系统中的基站控制器（Base Station Controller，简称BSC），还可以是CDMA2000系统或WCDMA系统中的无线网络控制器（Radio Network Controller，简称RNC），还可以是LTE系统中的演进型基站（Evolved NodeB，简称eNB），还可以是WiMAX网络中的接入服务网络的基站（Access Service Network Base Station，简称ASN BS）等网元。

图1为本发明一实施例提供的无线资源分配方法的流程示意图，如图1所示，本实施例的无线资源分配方法可以包括：

101、接入网设备获取用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量。

在本发明的一个可选实施方式中，在101之前，接入网设备接收用户设备周期性发送的所述用户设备的瞬时信道信息；根据所述用户设备的瞬时信道信息，估计时域相关函数；根据所述用户设备的瞬时信道信息和所述时域相关函数，获取所述用户设备的实际信道信息的条件分布。

在本发明的一个可选实施方式中，用户设备周期性获取所述用户设备的瞬时信道信息，具体实现时，假设以一个接入K用户设备、N个子载波的频分双工（Frequency Division Duplexing，FDD）正交频分多址接入OFDMA系统为例，进一步假设每个子载波至多能分配给唯一用户设备以避免用户设备之间的干扰。用户设备k获取其在子载波n上瞬时信道信息，具体实现时可以包括：

用户设备k可以利用下行导频或者约定的训练序列，例如,LTE或者LTE-A标准规定的下行导频或训练序列，周期性（周期为T）地估计并获得其在子载波n上的瞬时信道信息

需要说明的是，i表示第i个周期，所述周期是指用户设备反馈瞬时信道信息或者发送导频及训练序列的周期。如果是FDD的模式，用户设备其实是向基站反馈用户设备估计出的信道信息；如果是TDD模式，则是基站利用用户设备发送的导频或训练序列估计出用户设备的信道信息。

用户设备k获取其在子载波n上瞬时信道信息之后，可以通过高层信令周期性向接入网设备发送所述获取的用户设备的瞬时信道信息。

在本发明的一个可选实施方式中，为了不增加系统的信令开销，接入网设备接收用户设备周期性发送的所述用户设备的瞬时信道信息，具体实现时包括：

例如，接入网设备通过高层信令接收用户设备周期性发送的所述用户设备的瞬时信道信息；

又例如，在LTE时分双工(Time Division Duplexing，TDD)系统中，接入网设备（例如基站）可从上行链路中的训练序列得到用户设备发送的上行瞬时信道信息，或者利用上下行信道的互异性，得到下行瞬时信道信息；

又例如，在LTE FDD系统中，接入网设备可以预设一个信道质量指示符（channel quality indication，CQI）和瞬时信道信息的映射表，通过用户设备反馈的CQI，查CQI和瞬时信道信息的映射表，得到用户设备的瞬时信道信息。

需要说明的是，对于高层信令，例如，具体可以通过无线资源控制（RadioResource Control，简称RRC）消息中的信息元素（Information Element，简称IE）携带上述瞬时信道信息，所述RRC消息可以为现有技术中的RRC消息，例如：RRC连接重配置（RRC CONNECTION RECONFIGURATION）消息等，本实施例对此不进行限定，通过对已有的RRC消息的IE进行扩展携带上述瞬时信道信息，或者所述RRC消息也可以为不同于现有技术中已有的RRC消息。

再例如，对于高层信令，具体还可以通过增加新的媒体访问控制（MediaAccess Control，简称MAC）控制元素（Control Element，简称CE）消息携带上述瞬时信道信息。

在本发明的一个可选实施方式中，接入网设备可以将接收到的所述用户设备的瞬时信道信息进行保存，并根据所述用户设备的瞬时信道信息，估计时域相关函数：

其中，

表示接入网设备在第i个周期内接收用户设备k发送的瞬时信道信息，需要说明的是，

其实为用户设备k在第i个周期内获取其在子载波n上瞬时信道信息的估计值。

T表示用户设备k向接入网设备发送瞬时信道信息的周期，DL表示接入网设备接收到用户设备k发送的瞬时信道信息的时间与用户设备k向接入网设备发送瞬时信道信息的时间之差（传输时延D）。

在本发明的一个可选实施方式中，基于获得所述用户设备的瞬时信道信息和时域相关函数，获得所述用户设备的实际信道信息的条件分布；

需要说明的是，所述用户设备的实际信道信息的条件分布为

其中， 表示接入网设备接收用户设备k发送的瞬时信道信息序列，即接入网设备接收用户设备k在不同的周期发送的瞬时信道信息的集合；

h_k,n表示用户设备k的实际信道信息序列，即表示用户设备k在不同的周期的实际信道信息的集合。

需要说明的是，当子载波数目比较多或者同一用户设备在同一个子载波上向接入网设备发送瞬时信道信息较多的时候，用户设备的实际信道信息的条件分布越精确。

在本发明的一个可选实施方式中，在101之前，接入网设备通过高层信令从上层网络获取所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，对于高层信令，不再赘述。

102、根据所述用户设备的实际信道信息的条件分布，以及所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，利用最大化系统的能效函数，确定所述用户设备的功率和频率。

在本发明的一个可选实施方式中，最大化系统的能效函数为：

其中，表示子载波分配指示矩阵；

表示功率分配矩阵， P_max表示接入网设备的最大发送功率，θ表示用户设备服务质量指数；

k={1,2,...,K}表示用户设备集合,n={1,2,...,N}表示子载波集合，p_k，n表示用户设备k在子载波n上的发射功率，φ_k,n表示用户设备k是否被分配在子载波n上；

需要说明的是，上述最大化系统的能效函数通过将连续化离散变量并转化为准凸问题等方法可以求解,得到信道分配矩阵和功率分配矩阵，最后把连续化的信道分配矩阵和功率分配矩阵离散化得到最终的信道分配矩阵和功率分配矩阵，即 其他元素为0。

为了详细说明最大化系统的能效函数中各参数的推导过程，假设以一个接入K用户设备、N个子载波的频分双工（Frequency Division Duplexing，FDD）正交频分多址接入OFDMA系统为例，进一步假设每个子载波至多能分配给唯一用户设备以避免用户设备之间的干扰，且每个用户设备的等效容量大于最低要求的吞吐量，小区内的频率分配基于没有同频干扰的情况，用户设备的总发送功率不超过接入网设备的最大发送功率。

假设系统带宽B，并均匀分成N个子载波，则每个子载波的带宽是W=B/N。令k={1,2,...,K}表示用户集合,n={1,2,...,N}表示子载波集合。

令p_k，n表示用户设备k在子载波n上的发射功率，则对任意子载波n∈N至多有唯一用户设备k∈K使得p_k，n>0。因此，用户设备k在子载波n上的T_f(周期时间)内的数据率（bits/frame）可以表示为：

其中，g_k，n＝|h_k，n|²是用户设备k在子载波n上的信道功率增益（channelpower gain），h_k,n表示对应子载波n的频率响应(frequency response)，即子载波n的瞬时信道信息,并假定已由用户设备k发送给接入网设备，N₀表示单边噪声功率谱密度，T_f表示周期时间，具体是指系统进行子载波或者子信道分配的周期,例如，在LTE系统，T_f表示子帧的长度。

基于子载波排他性分配原则，子载波分配指示矩阵(subcarrierallocation indicator matrix)φ＝[φ_k，n]_K×N应该满足如下条件：φ_k,n表示用户设备k是否被分配在子载波n上，若φ_k,n为1则表明被分配在子载波n上，φ_k,n为0则表明未被分配在子载波n上；

与此同时，考虑到功率的非负性及总发送功率的限制，功率分配矩阵(power allocation matrix)P=[p_k，n]_K×N应该满足如下条件：

其中，P_max是基站端的 最大发送功率，p_k,n表示用户设备k在子载波n上的发射功率；

为了兼顾用户设备的服务质量QoS，假设用户设备k的QoS指数为θ_k，则对于用户设备k来说，其稳态平均时延满足：

其中，D_k表示传输时延，接入网设备接收到用户设备k发送的瞬时信道信息的时间与用户设备k向接入网设备发送瞬时信道信息的时间之差，

是允许的最大传输时延，c则是一个和业务的到达过程有关的常数。对于给定θ_k，用户设备k的有效容量为：

其中， 表示用户设备k的总速率。有效容量表示用户设备k能够保证θ_k表征的服务质量的最大传输速率。为了保证用户设备k的服务质量，进一步可以假设用户设备k需求的最小有效容量为

下行OFDMA传输过程中，利用最大化系统的能效函数

可以获取该用户设备的最大化系统的能效（EnergyEfficiency(EE)）为：

其中，P_c是接入网设备发送状态模式(transmit mode)下电路消耗的功率。基于用户设备的最大化系统的能效，可以获取系统分配给所述用户设备的功率和频率。

本实施例中，通过接入网设备获取用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，进而根据所述用户设备的实际信道信息的条件分布，以及所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，利用最大化系统的能效函数，得到所述用户设备的功率和频率，因此，本实施例能够在提高系统能效的同时兼顾用户设备的服务质量，同时，基于用户设备的实际信道信息的条件分布，改善了瞬时信道信息和实际信道信息之间误差导致的传输数据正确率下降的问题。

同时，本实施例在获取用户设备的瞬时信道信息时，没有增加系统的信令开销。

图2为本发明另一实施例提供的无线资源分配方法的信令图；如图2所示，具体包括：

201、用户设备向接入网设备发送瞬时信道信息。

202、上层网络向接入网设备发送所述用户设备的业务类型及对应的服务质量。

203、接入网设备根据用户设备的瞬时信道信息，估计时域相关函数。

204、接入网设备根据所述用户设备的瞬时信道信息和时域相关函数，获得所述用户设备的实际信道信息的条件分布。

205、接入网设备根据所述用户设备的实际信道信息的条件分布，以及所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，利用最大化系统的能效函数，得到所述用户设备的功率和频率。

本实施例中，通过接入网设备获取用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，进而根据所述用户设备的实际信道信息的条件分布，以及所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，利用最大化系统的能效函数，得到所述用户设备的功率和频率，因此，本实施例能够在提高系统能效的同时兼顾用户设备的服务质量，同时，基于用户设备的实际信道信息的条件分布，改善了瞬时信道信息和实际信道信息之间误差导致的传输数据正确率下降的问题。

图3为本发明另一实施例提供的接入网设备的结构示意图；如图3所示，具体包括：

获取模块31，用于获取用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量；

优化模块32，用于在所述获取模块获取的用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量的基础上，根据所述用户设备的实际信道信息的条件分布，以及所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，利用最大化系统的能效函数，得到所述用户设备的功率和频率。

在本发明的一个可选实施方式中，获取模块31，具体用于接收所述用户设备周期性发送的所述用户设备的瞬时信道信息；根据所述用户设备的瞬时信道信息，估计时域相关函数；根据所述用户设备的瞬时信道信息和所述时域相关函数，获取所述用户设备的实际信道信息的条件分布。

在本发明的一个可选实施方式中，获取模块31，具体还用于从上层网络获取所述用户设备的业务类型及对应的服务质量。

需要说明的是，所述最大化系统的能效函数为：

其中，表示子载波分配指示矩阵；

表示功率分配矩阵， P_max表示接入网设备的最大发送功率，θ表示用户设备服务质量指数；

k={1,2,...,K}表示用户设备集合,n={1,2,...,N}表示子载波集合，p_k，n表示用户设备k在子载波n上的发射功率，φ_k,n表示用户设备k是否被分配在子载波n上；

即所述用户设备的最大化系统的能效为：

T_f表示周期时间；

表示用户设备k在子载波n上的T_f时间内的数据率，W表示子载波的带宽，N₀表示单边噪声功率谱密度，|h_k，n|²表示用户设备k在子载波n上的信道功率增益；

θ_k表示用户设备k的服务质量指数；常数P_c表示接入网设备发送状态模式下电路消耗的功率；

表示用 户设备k的有效容量，具体是指用户设备k能够保证θ_k表征的服务质量的 最大传输速率。

时域相关函数为

其中， 表示接入网设备在第i个周期内接收用户设备k发送的瞬时信道信息，T表示用户设备k向接入网设备发送瞬时信道信息的周期，DL表示接入网设备接收到用户设备k发送的瞬时信道信息的时间与用户设备k向接入网设备发送瞬时信道信息的时间之差。

所述用户设备的实际信道信息的条件分布为

其中，

表示用户设备k在子载波n上的实际信道信息的估计，h_k,n表示用户设备k在子载波n上的实际信道信息。

图4为本发明另一实施例提供的接入网设备的又一种结构示意图；如图4所示，接入网设备包括处理器，当处理器处于运行状态时，可以执行如下步骤：

获取用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量；

根据所述用户设备的实际信道信息的条件分布，以及所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，利用最大化系统的能效函数，确定所述用户设备的功率和频率。

在第一种可能的实现方式中，获取用户设备的实际信道信息，具体包括：

接收所述用户设备周期性发送的所述用户设备的瞬时信道信息；

根据所述用户设备的瞬时信道信息，估计时域相关函数；

根据所述用户设备的瞬时信道信息和所述时域相关函数，获得所述用户设备的实际信道信息的条件分布。

在第二种可能的实现方式中，获取所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，具体包括：

从上层网络获取所述用户设备的业务类型及对应的服务质量。

基于第一或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述最大化系统的能效函数为

其中，表示子载波分配指示矩阵；

表示功率分配矩阵， P_max表示接入网设备的最大发送功率，θ表示用户设备服务质量指数；

k={1,2,...,K}表示用户设备集合,n={1,2,...,N}表示子载波集合，p_k，n表示用户设备k在子载波n上的发射功率，φ_k,n表示用户设备k在子载波n上得到的频率；

即用户设备的最大化系统的能效为：

T_f表示帧时间；

表示用户设备k在子载波n上的T_f时间内的数据率，W表示子载波的带宽，N₀表示单边噪声功率谱密度，|h_k，n|²表示用户设备k在子载波n上的信道功率增益；

θ_k表示用户设备k的服务质量指数；常数P_c表示接入网设备发送状态模式下电路消耗的功率；

表示用 户设备k的有效容量，具体是指用户设备k能够保证θ_k表征的服务质量的 最大传输速率。

基于第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述时域 相关函数为

其中，

表示接入网设备在第i个周期内接收用户设备k发送的瞬时信道信息，T表示用户设备k向接入网设备发送瞬时信道信息的周期，DL表示接入网设备接收到用户设备k发送的瞬时信道信息的时间与用户设备k向接入网设备发送瞬时信道信息的时间之差。

基于第一或第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，用户设备的实际信道信息的条件分布为

其中，

表示接入网设备接收用户设备k发送的瞬时信道信息序列，h_k，n表示用户设备k向接入网设备发送的瞬时信道信息序列。

本实施例中，通过接入网设备获取用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，进而根据所述用户设备的实际信道信息的条件分布，以及所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，利用最大化系统的能效函数，得到所述用户设备的功率和频率，因此，本实施例能够在提高系统能效的同时兼顾用户设备的服务质量，同时，基于用户设备的实际信道信息的条件分布，改善了瞬时信道信息和实际信道信息之间误差导致的传输数据正确率下降的问题。

同时，本实施例在获取用户设备的瞬时信道信息时，没有增加系统的信令开销。

图5为本发明另一实施例提供的无线资源分配系统的结构示意图,包括：接入网设备51，为上述图3~图4对应的实施例中任一实施例提供的接入网设备。接入网设备的详细描述可以参见图3~图4对应的实施例中的相关内容，此处不再赘述。

在本发明的一个实施方式中，所述系统还包括：用户设备52，用于周期性向所述接入网设备发送所述用户设备的瞬时信道信息，以使所述接入网设备根据所述用户设备的瞬时信道信息，估计时域相关函数；根据所述用户设备的瞬时信道信息和时域相关函数，获得所述用户设备的实际信道信息的条件分布。

具体实现时，假设以一个接入K用户设备、N个子载波的频分双工（Frequency Division Duplexing，FDD）正交频分多址接入OFDMA系统为例，进一步假设每个子载波至多能分配给唯一用户设备以避免用户设备之间的干扰。用户设备k获取其在子载波n上瞬时信道信息，具体实现时可以包括：

用户设备k可以利用下行导频或者约定的训练序列，例如,LTE或者LTE-A标准规定的下行导频或训练序列，周期性（周期为T）地估计并获得其在子载波n上的瞬时信道信息

其中，i是表示第i个周期。

用户设备k获取其在子载波n上瞬时信道信息之后，可以通过高层信令周期性向接入网设备发送所述获取的用户设备的瞬时信道信息。

需要说明的是，对于高层信令，例如，具体可以通过无线资源控制（RadioResource Control，简称RRC）消息中的信息元素（Information Element，简称IE）携带上述瞬时信道信息，所述RRC消息可以为现有技术中的RRC消息，例如：RRC连接重配置（RRC CONNECTION RECONFIGURATION）消息等，本实施例对此不进行限定，通过对已有的RRC消息的IE进行扩展携带上述瞬时信道信息，或者所述RRC消息也可以为不同于现有技术中已有的RRC消息。

再例如，对于高层信令，具体还可以通过增加新的媒体访问控制（MediaAccess Control，简称MAC）控制元素（Control Element，简称CE）消息携带上述瞬时信道信息。

本实施例中，通过接入网设备获取用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，进而根据所述用户设备的实际信道信息的条件分布，以及所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，利用最大化系统的能效函数，得到所述用户设备的功率和频率，因此，本实施例能够在提高系统能效的同时兼顾用户设备的服务质量，同时，基于用户设备的实际信道信息的条件分布，改善了瞬时信道信息和实际信道信息之间误差导致的传输数据正确率下降的问题。

同时，本实施例在获取用户设备的瞬时信道信息时，没有增加系统的信令开销。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种无线资源分配方法，其特征在于，包括：

接入网设备获取用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量；

根据所述用户设备的实际信道信息的条件分布，以及所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，利用最大化系统的能效函数，确定所述用户设备的功率和频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入网设备获取用户设备的实际信道信息的条件分布，包括：

所述接入网设备接收所述用户设备周期性发送的所述用户设备的瞬时信道信息；

根据所述用户设备的瞬时信道信息，估计时域相关函数；

根据所述用户设备的瞬时信道信息和所述时域相关函数，获取所述用户设备的实际信道信息的条件分布。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入网设备获取所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，包括：

所述接入网设备从上层网络获取所述用户设备的业务类型及对应的服务质量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最大化系统的能 效函数为

其中，表示子载波分配指示矩阵；

表示功率分配矩阵， P_max表示接入网设备的最大发送功率，θ表示用户设备服务质量指数；

k={1,2,...,K}表示用户设备集合,n={1,2,...,N}表示子载波集合，p_k,n表示用户设备k在子载波n上的发射功率，φ_k,n表示用户设备k是否被分配在子载波n上；

即所述用户设备的最大化系统的能效为

T_f表示周期时间；

表示用户设备k在子载波n上的T_f时间内的数据率，W表示子载波的带宽，N₀表示单边噪声功率谱密度，|h_k，n|²表示用户设备k在子载波n上的信道功率增益；

θ_k表示用户设备k的服务质量指数；常数P_c表示接入网设备发送状态模式下电路消耗的功率；

表示用 户设备k的有效容量，具体是指用户设备k能够保证θ_k表征的服务质量的 最大传输速率。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述时域相关函数为

其中，

表示接入网设备在第i个周期内接收用户设备k发送的瞬时信道信息，T表示用户设备k向接入网设备发送瞬时信道信息的周期，DL表示接入网设备接收到用户设备k发送的瞬时信道信息的时间与用户设备k向接入网设备发送瞬时信道信息的时间之差。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述用户设备的实际信道信息的条件分布为

其中， 表示用户设备k在子载波n上的实际信道信息的估计，h_k，n表示用户设备k在子载波n上的实际信道信息。

7.一种接入网设备，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量；

优化模块，用于在所述获取模块获取的用户设备的实际信道信息的条件分布和所述用户设备的业务类型及对应的服务质量的基础上，根据所述用户设备的实际信道信息的条件分布，以及所述用户设备的业务类型及对应的服务质量，利用最大化系统的能效函数，得到所述用户设备的功率和频率。

8.根据权利要求7所述的接入网设备，其特征在于，所述获取模块，具体用于接收所述用户设备周期性发送的所述用户设备的瞬时信道信息；根据所述用户设备的瞬时信道信息，估计时域相关函数；根据所述用户设备的瞬时信道信息和所述时域相关函数，获取所述用户设备的实际信道信息的条件分布。

9.根据权利要求7所述的接入网设备，其特征在于，所述获取模块，具体还用于从上层网络获取所述用户设备的业务类型及对应的服务质量。

10.根据权利要求7所述的接入网设备，其特征在于，所述最大化系 统的能效函数为

其中，表示子载波分配指示矩阵；

表示功率分配矩阵， P_max表示接入网设备的最大发送功率，θ表示用户设备服务质量指数；

k={1,2,...,K}表示用户设备集合,n={1,2,...,N}表示子载波集合，p_k，n表示用户设备k在子载波n上的发射功率，φ_k,n表示用户设备k是否被分配在子载波n上；

即所述用户设备的最大化系统的能效为：

T_f表示周期时间；

表示用户设备k在子载波n上的T_f时间内的数据率，W表示子载波的带宽，N₀表示单边噪声功率谱密度，|h_k，n|²表示用户设备k在子载波n上的信道功率增益；

θ_k表示用户设备k的服务质量指数；常数P_c表示接入网设备发送状态模式下电路消耗的功率；

表示用 户设备k的有效容量，具体是指用户设备k能够保证θ_k表征的服务质量的 最大传输速率。

11.根据权利要求8所述的接入网设备，其特征在于，所述时域相关 函数为

其中，

表示接入网设备在第i个周期内接收用户设备k发送的瞬时信道信息，T表示用户设备k向接入网设备发送瞬时信道信息的周期，DL表示接入网设备接收到用户设备k发送的瞬时信道信息的时间与用户设备k向接入网设备发送瞬时信道信息的时间之差。

12.根据权利要求8所述的接入网设备，其特征在于，所述用户设备的实际信道信息的条件分布为

其中，

表示用户设备k在子载波n上的实际信道信息的估计，h_k，n表示用户设备k在子载波n上的实际信道信息。

13.一种无线资源分配系统，其特征在于，包括：如权利要求7-12中任一项所述接入网设备。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，还包括：

用户设备，用于周期性向所述接入网设备发送所述用户设备的瞬时信道信息，以使所述接入网设备根据所述用户设备的瞬时信道信息，估计时域相关函数；根据所述用户设备的瞬时信道信息和所述时域相关函数，获取所述用户设备的实际信道信息的条件分布。

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