CN106792900A - 一种资源分配的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种资源分配的方法及装置，涉及通信技术领域，可以解决LTE异构蜂窝网络中频谱利用率较低的问题。本发明实施例通过确定LTE异构网络中每个主用户的吞吐率，然后确定吞吐率小于主用户吞吐率阈值的第一主用户，为第一主用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值，其中，PRB利用率为授权频段中被占用的PRB数量占PRB总数量的比例，然后按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次为每个认知用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率阈值。本发明实施例提供的方案适于对资源分配时采用。

Description

一种资源分配的方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种资源分配的方法及装置。
背景技术
构架LTE(Long Term Evolution，长期演进)异构网络是应对未来数据流量陡增、增加系统容量的主要途径，LTE异构网络由宏蜂窝网络(Macro Cell)和微蜂窝网络(SmallCell)组成，如图1所示，其中，宏蜂窝网络由传统宏基站和/或分布式基站组成，宏蜂窝网络服务的用户为主用户，微蜂窝网络由大量低功率的微微蜂窝(Pico Cell)、毫微微蜂窝(Femto Cell)等接入点组成，微蜂窝服务的用户称为认知用户。
在LTE异构蜂窝网络中，将当前有业务传输的授权频段称为忙频段，将当前无业务传输的授权频段称为闲频段，认知用户只能使用主用户的闲频段，当所有的授权频段都为忙频段时，则认知用户没有可以使用的授权频段。然而，忙频段中的下行PRB(physicalresource block，物理资源块)也不一定会完全被分配给使用该忙频段的主用户，即在认知用户没有足够的授权频段可以使用的情况下，主用户使用的忙频段中仍然可能会有一部分PRB处于空闲状态，导致频谱利用率较低。
发明内容
本发明的实施例提供一种资源分配的方法及装置，可以解决LTE异构蜂窝网络中频谱利用率较低的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种资源分配的方法，所述方法应用于LTE异构网络中，所述方法包括：
确定所述LTE异构网络中每个主用户的吞吐率；
确定吞吐率小于主用户吞吐率阈值的第一主用户；
为所述第一主用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至所述第一主用户的吞吐率大于所述主用户吞吐率阈值，其中，所述PRB利用率为授权频段中被占用的PRB数量占PRB总数量的比例；
按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次为每个认知用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率阈值。
一种资源分配的装置，所述装置应用于长期演进LTE异构网络中，所述装置包括：
确定单元，用于确定所述LTE异构网络中每个主用户的吞吐率；确定吞吐率小于主用户吞吐率阈值的第一主用户；
分配单元，用于为所述第一主用户分配物理资源块PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至所述第一主用户的吞吐率大于所述主用户吞吐率阈值，其中，所述PRB利用率为授权频段中被占用的PRB数量占PRB总数量的比例；按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次为每个认知用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率阈值。
本发明实施例提供的资源分配的方法及装置，控制中心确定LTE异构网络中每个主用户的吞吐率，然后确定吞吐率小于主用户吞吐率阈值的第一主用户，为第一主用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值，其中，PRB利用率为授权频段中被占用的PRB数量占PRB总数量的比例，然后按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次为每个认知用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率阈值。与现有技术中，当主用户使用的忙频段中仍然存在处于空闲状态的PRB时，仍然只能为认知用户分配闲频段中的PRB而导致频谱资源利用率低相比，本发明实施例可以不区分忙频段和闲频段，而是先将PRB资源利用率低于预设资源利用率的授权频段中的PRB分配给主用户，使主用户的吞吐率达到主用户吞吐率阈值，以满足主用户的业务需求，之后，再将PRB资源利用率低于预设资源利用率的授权频段中的PRB分配给认知用户，即认知用户也可以使用忙频段中的PRB资源，这样可以使得授权频段中的PRB资源被充分利用，提高了频谱利用率。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为背景技术提供的一种LTE异构网络的逻辑结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种LTE异构网络的逻辑结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种资源分配的方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的另一种资源分配的方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的另一种资源分配的方法的流程图；
图6为本发明实施例提供的一种资源分配的装置的逻辑结构示意图；
图7为本发明实施例提供的控制中心的逻辑结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
为了提高频谱利用率，本发明实施例提供了一种资源分配的方法，该方法应用于LTE异构网络中，如图2所示，该LTE异构网络中包含LTE核心网，控制中心，宏蜂窝网络以及微蜂窝网络，其中，宏蜂窝网络中包含主用户PU，以及宏基站和/或分布式基站，例如图2中的eNB(evolved Node B)，微蜂窝网络中包含认知用户SU以及大量低功率的微微蜂窝、毫微微蜂窝等接入点，例如图2中的SC-AP(Small Cell Access Point，微蜂窝接入点)。
基于图2所示的LTE异构网络，本发明实施例提供了一种资源分配的方法，该方法由图2中的控制中心执行，如图3所示，该方法包括：
301、确定LTE异构网络中每个主用户的吞吐率。
其中，控制中心每隔0.5ms(1个时隙)对LTE异构网络中所有的授权频段Band_1～Band_N的状态进行检测，如果在授权频段上检测到业务传输，则确定该授权频段为忙频段，如果在授权频段上没有检测到业务传输，则确定该授权频段为闲频段。
另外，控制中心还需根据PDCCH中的bitmap值确定忙频段上PRB的占用状态，并对忙频段中已经被占用的PRB进行标记。假设Band_n上共有M'个PRB资源块，例如Band_n的带宽为5MHz,则Band_n中包含25个PRB，此时M'为25。Band_n中的第m'个PRB资源块标记为PRBn,m'，控制中心会按照m'从小到大的顺序对Band_n上包含的M'个PRB资源块进行排序，分别记为PRBn,1、…、PRBn,m'、…、PRBn,M'。
然后，控制中心会计算每个主用户的吞吐率，一个主用户的吞吐率为该主用户在所占用的所有授权频段上的吞吐率之和。
主用户PUn在一个授权频段上的吞吐率为：
其中，PUn为所述LTE异构网络中的任意一个主用户。
bit(PRBn,m')的值为0或者1，bit(PRBn,m')＝0表示授权频段Band_n中的第m'个PRB资源块没有被占用，bit(PRBn,m')＝1表示授权频段Band_n中的第m'个PRB资源块已经被占用。
为PUn在授权频段Band_n的第m个PRB上的吞吐率， 为授权频段n的第m个PRB上的信道带宽，PeNB(PRBn,m)为eNB在授权频段n的第m个PRB上的发射功率，为授权频段n的第m个PRB上eNB到PUn之间的通信链路的信道增益，N0为高斯白噪声。
302、确定吞吐率小于主用户吞吐率阈值的第一主用户。
在确定每个主用户的吞吐率之后，需筛选出吞吐率小于主用户吞吐率阈值的第一主用户，以便于为第一主用户分配额外的资源，以满足第一主用户的业务需求。需要说明的是，可能存在多个主用户的吞吐率均小于主用户吞吐率，所以，本步骤中可能会确定出多个第一主用户。
303、为第一主用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值。
其中，PRB资源利用率为授权频段中被占用的PRB数量占PRB总数量的比例。
需要说明的是，控制中心需要实时计算每个授权频段中的PRB资源利用率，PRB资源利用率为：其中，NPRB表示一个授权频段中PRB的总数量。
在确定每个授权频段中的PRB资源利用率之后，控制中心即可为第一主用户分配授权频段中的PRB资源，其中，控制中心需按照授权频段中PRB资源利用率从低到高的顺序来选择授权频段，且所选择的授权频段的PRB资源利用率不能高于预设资源利用率，预设资源利用率可以为80％。
还需说明的是，如果步骤302中确定出多个第一主用户，则控制中心需根据多个第一主用户的优先级，分别为每个第一主用户分配PRB资源，直至所有的第一主用户的吞吐率均大于主用户吞吐率阈值。
304、按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次为每个认知用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率阈值。
其中，认知用户的优先级是根据认知用户的用户等级以及QoS需求等参数确定的。
需要说明的是，在主用户的吞吐率均大于预设的主用户吞吐率阈值之后，即可为认知用户分配资源，为认知用户分配资源时，仍然按照授权频段中PRB资源利用率从低到高的顺序来选择授权频段，且所选择的授权频段中的PRB资源不能高于预设资源利用率。
还需说明的是，忙频段中的空闲PRB也可以分配给认知用户使用。
本发明实施例提供的资源分配的方法，控制中心确定LTE异构网络中每个主用户的吞吐率，然后确定吞吐率小于主用户吞吐率阈值的第一主用户，为第一主用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值，其中，PRB利用率为授权频段中被占用的PRB数量占PRB总数量的比例，然后按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次为每个认知用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率阈值。与现有技术中，当主用户使用的忙频段中仍然存在处于空闲状态的PRB时，仍然只能为认知用户分配闲频段中的PRB而导致频谱资源利用率低相比，本发明实施例可以不区分忙频段和闲频段，而是先将PRB资源利用率低于预设资源利用率的授权频段中的PRB分配给主用户，使主用户的吞吐率达到主用户吞吐率阈值，以满足主用户的业务需求，之后，再将PRB资源利用率低于预设资源利用率的授权频段中的PRB分配给认知用户，即认知用户也可以使用忙频段中的PRB资源，这样可以使得授权频段中的PRB资源被充分利用，提高了频谱利用率。
以下分别对控制中心为第一主用户分配资源的方法，以及控制中心为第二主用户分配资源的方法进行说明。
在本发明实施例提供的一种实现方式中，如图4所示，上述步骤303、为第一主用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值，具体可以实现为：
3031、从PRB资源利用率小于预设资源率的授权频段中，选择当前PRB资源利用率最小的授权频段。
3032、按照m'从小到大的顺序为第一主用户分配所述当前PRB资源利用率最小的授权频段预设数量的PRB。
需要说明的是，预设数量可以为1也可以为其他正整数。
3033、判断第一主用户的吞吐率是否大于主用户吞吐率阈值，若是，则结束为第一主用户的分配资源的过程，若否，则执行步骤3034。
可以理解的是，每为第一主用户分配所选择的授权频段中预设数量的PRB之后都要执行步骤3033的判断操作，以防止为第一主用户分配过多的PRB资源，造成资源浪费。
3034、判断所述当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率是否达到预设资源利用率，若是，则执行步骤3032，若否，则执行步骤3031。
需要说明的是，在第一主用户的吞吐率还未达到主用户吞吐率阈值时，如果所述当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率未达到预设资源利用率，说明所述当前PRB资源利用率最小的授权频段中仍有可用的PRB，则返回步骤3032，继续按照m'从小到大的顺序为第一主用户分配所述当前PRB资源利用率最小的授权频段预设数量的PRB。
而如果在第一主用户的吞吐率还未达到主用户吞吐率阈值时，所述当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率已经达到预设资源利用率，说明不能继续为第一主用户分配所述当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，所以需要返回步骤3031，重新选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，并为第一主用户分配重新选择的当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB。
本发明实施例提供的资源分配的方法，控制中心会从PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中，选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，并为第一主用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段预设数量的PRB，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率达到预设资源利用率，通过这种方法，使得一个主用户可以占用多个授权频段，且一个授权频段可以被多个主用户使用，提高了主用户的吞吐率和授权频段的频谱利用率。
在本发明实施例提供的一种实现方式中，如图5所示，上述步骤304、按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次为每个认知用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率，为每个认知用户分配PRB资源的方法具体可以实现为：
3041、从PRB资源利用率小于预设资源率的授权频段中，选择当前PRB资源利用率最小的授权频段。
3042、按照m'从小到大的顺序为认知用户分配所述当前PRB资源利用率最小的授权频段预设数量的PRB。
需要说明的是，预设数量可以为1也可以为其他正整数。
3043、判断认知用户的吞吐率是否大于认知用户吞吐率阈值，若是，则结束为该认知用户的分配资源的过程，若否，则执行步骤3043。
可以理解的是，每为认知用户分配所选择的授权频段中预设数量的PRB之后都要执行步骤3043的判断操作，以防止为认知用户分配过多的PRB资源，造成资源浪费。
3044、判断所述当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率是否达到预设资源利用率，若是，则执行步骤3042，若否，则执行步骤3041。
需要说明的是，在认知用户的吞吐率还未达到认知用户吞吐率阈值时，如果所述当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率未达到预设资源利用率，说明所述当前PRB资源利用率最小的授权频段中仍有可用的PRB，则返回步骤3042，继续按照m'从小到大的顺序为认知用户分配所述当前PRB资源利用率最小的授权频段预设数量的PRB。
而如果在认知用户的吞吐率还未达到认知用户吞吐率阈值时，所述当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率已经达到预设资源利用率，说明不能继续为认知用户分配所述当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，所以需要返回步骤3031，重新选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，并为认知用户分配重新选择的当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB。
本发明实施例提供的资源分配的方法，控制中心会从PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中，选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，并为认知用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中预设数量的PRB，直至认知用户的吞吐率大于认知用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率达到预设资源利用率，通过这种方法，使得认知用户和主用户可以共享同一授权频段中的PRB资源，提高了认知用户的吞吐率，且提高了频谱利用率。
以下通过具体实例对图3至图5对应的实施例进行说明。
假设LTE异构网络的授权频率带宽共有20MHz，可分配的PRB数目为100个(需预留部分频率资源供特殊符号传输)，可以划分为5个子频段Band_1-Band_5，每个子频段的带宽为4MHz，每个子频段中包含20个PRB。假设LTE异构网络中的宏蜂窝网络中包含5个主用户，微蜂窝网络中有6个认知用户。在此场景下，本发明实施例提供的资源分配方法具体可以实现为：
1、每隔0.5ms(1个TTI)检测宏蜂窝网络的所有授权频段Band_1～Band_5的状态，假设检测结果为授权频段Band_2为闲频段，其余频段均为忙频段。
2、对忙频段中主用户所占用的PRB的位置进行标记，如表1所示，主用户PU1所占用的授权频段Band_1中的PRB的位置标记为1、2、5、8、10、11、15、16、18；主用户PU3所占用的授权频段Band_3中的PRB的位置标记为2、3、4、7、8、12、13、14、15、17；主用户PU4所占用的授权频段Band_4中的PRB的位置标记为1-20(全占用)；主用户PU5所占用的授权频段Band_5中的PRB的位置标记为1、4、5、6、10、11、19。所以，Band_1的PRB利用率为45％；Band_3的PRB资源利用率为50％；Band_4的PRB资源利用率为100％；Band_5的PRB资源利用率为35％。
表1
3、计算忙频段Band_1、Band_3、Band_4和Band_5上PU1、PU3、PU4和PU5的吞吐率，其中，PU1、PU3、PU4和PU5的吞吐率分别为：
各主用户吞吐率的计算方法相同，以主用户PU3为例，主用户PU3的吞吐率具体可表示为
通过计算可知，主用户PU1、PU3和PU5的吞吐率分别大于主用户吞吐率阈值和PU4的吞吐率小于主用户吞吐率阈值所以需要为PU4分配额外的PRB资源以提高PU4的吞吐率。
4、选择PRB资源利用率最小的闲频段Band_2，按照Band_2中PRB位置标记从1到20的顺序，依次为PU4分配PBR资源块。
首先将PRB21分配给PU4，分配之后，PU4的吞吐率为此时PU4的吞吐率仍小于主用户吞吐率阈值则继续将PRB2,2分配给PU4，直至分配到12个资源块PRB2,12为止，PU4的吞吐率大于阈值且此时Band_2的PRB资源利用率为60％，未超过80％。此时，PU4的吞吐率可表示为
5、按照优先级从高到低的顺序，依次为认知用户分配资源。本发明实施例中，认知用户的优先级从高到低依次为：SU5、SU3、SU1、SU4、SU2、SU6。
首先为认知用户SU5分配资源，经过步骤4之后，Band_2的PRB资源利用率为60％，其余授权频段的PRB资源利用率未发生变化，所以此时PRB资源利用率最低的授权频段为Band_5，按照Band_5中的PRB位置标记从小到大的顺序(2、3、7、8、9、12、13、14、15、16、17、18、20)为SU5分配PRB，每分配一个PRB都需要判断SU5的吞吐率是否达到认知用户吞吐率阈值以及Band_5的PRB资源利用率是否达到80％。在本发明实施例中，为SU5分配PRB52、PRB53、PRB57、PRB58、PRB59、PRB5,12之后，SU5的吞吐率达到认知用户吞吐率阈值此时，Band_5的PRB资源利用率为65％。
然后为认知用户SU3分配资源，此时PRB资源利用率最低的授权频段为Band_1，按照Band_1中的PRB位置标记从小到大的顺序为SU3分配PRB，每分配一个PRB都需要判断SU3的吞吐率是否达到认知用户吞吐率阈值以及Band_5的PRB资源利用率是否达到80％。在本发明实施例中，为SU3分配PRB13、PRB14、PRB16、PRB17、PRB19、PRB1,12之后，SU3的吞吐率达到认知用户吞吐率阈值此时，Band_5的PRB资源利用率为75％。
然后为认知用户SU1分配资源，此时PRB资源利用率最低的授权频段为Band_3，按照Band_3中的PRB位置标记从小到大的顺序为SU1分配PRB，每分配一个PRB都需要判断SU1的吞吐率是否达到认知用户吞吐率阈值以及Band_3的PRB资源利用率是否达到80％。在本发明实施例中，为SU1分配PRB31、PRB35、PRB36、PRB39、PRB3,10、PRB3,11之后，Band_3的PRB资源利用率为80％，但是SU1的吞吐率仍小于认知用户吞吐率阈值此时PRB资源利用率最低的授权频段为Band_2，则继续为SU1分配Band_2上的PRB资源，本发明实施例中为SU1分配Band_2的PRB2,13、PRB2,14之后，SU1的吞吐率大于知用户吞吐率阈值此时，Band_2的PRB资源利用率为70％。则认知用户SU1占用频段Band_3和Band_2进行数据传输。
然后为认知用户SU4分配资源，此时PRB资源利用率最低的授权频段为Band_5，按照Band_5中的PRB位置标记从小到大的顺序为SU4分配PRB，每分配一个PRB都需要判断SU4的吞吐率是否达到认知用户吞吐率阈值以及Band_5的PRB资源利用率是否达到80％。在本发明实施例中，为SU4分配PRB5,13、PRB5,14、PRB5,15之后，Band_3的PRB资源利用率为80％，但是SU4的吞吐率仍小于认知用户吞吐率阈值此时PRB资源利用率最低的授权频段为Band_2，则继续为SU4分配Band_2上的PRB资源，本发明实施例中为SU4分配Band_2的PRB2,15之后，SU4的吞吐率大于知用户吞吐率阈值此时，Band_2的PRB资源利用率为75％。则认知用户SU4占用频段Band_5和Band_2进行数据传输。
然后为认知用户SU2分配资源，为SU2分配Band_1上的PRB1,13和Band_2上的PRB2,16之后，SU2的吞吐率仍小于阈值但是Band_1和Band_2的PRB资源利用率均已达到80％，此时已经没有剩余可被分配的PRB资源，所以停止PRB资源分配，此时SU2的吞吐量可表达为
认知用户SU6仍驻留在微蜂窝网络中，不能借助于宏蜂窝网络中的授权频段进行数据传输。
经过上述的资源分配过程，Band_1上存在主用户PU1，认知用户SU3和SU2；Band_2上存在主用户PU2，认知用户SU1、SU4和SU2；Band_3上存在主用户PU3，认知用户SU1；Band_4上存在主用户PU4；Band_5上存在主用户PU5，认知用户SU5和SU4，可见，每个授权频段均可以被多个主用户和认知用户共享，提高了频谱利用率以及主用户和认知用户的吞吐率。
对应于上述方法流程，为了提高频谱利用率，本发明实施例还提供了一种资源分配的装置，该装置应用于LTE异构网络中，如图6所示，该装置包括：确定单元601，分配单元602。
确定单元601，用于确定LTE异构网络中每个主用户的吞吐率；确定吞吐率小于主用户吞吐率阈值的第一主用户；
分配单元602，用于为第一主用户分配物理资源块PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值，其中，PRB利用率为授权频段中被占用的PRB数量占PRB总数量的比例；按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次为每个认知用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率阈值。
在本发明另一实施例中，确定单元601，还用于确定每个授权频段的PRB资源利用率，PRB资源利用率为：其中，NPRB表示一个授权频段中PRB的总数量，bit(PRBn,m')的值为0或者1，bit(PRBn,m')＝0表示授权频段n中的第m'个PRB资源块没有被占用，bit(PRBn,m')＝1表示授权频段n中的第m'个PRB资源块已经被占用。
在本发明另一实施例中，对应于图4所示的方法流程，分配单元602，还用于按照m'从小到大的顺序为第一主用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率达到预设资源利用率；
分配单元602，还用于当当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率达到预设资源利用率时，如果第一主用户的吞吐率仍小于主用户吞吐率阈值，则重新选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，按照m'从小到大的顺序为第一主用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率达到预设资源利用率；
分配单元602，还用于如果当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的资源利用率达到预设资源利用率时，第一主用户的吞吐率仍小于主用户吞吐率，则循环执行重新选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，按照m'从小到大的顺序为第一主用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的操作，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值。
在本发明另一实施例中，对应于图5所示的方法流程，分配单元602，还用于按照m'从小到大的顺序为认知用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至认知用户的吞吐率大于认知用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB资源利用率达到预设资源利用率；
分配单元602，还用于当PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的资源利用率达到预设资源利用率时，如果认知用户的吞吐率仍小于认知用户吞吐率阈值，则重新选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，按照m'从小到大的顺序为认知用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至认知用户的吞吐率大于认知用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB资源利用率达到预设资源利用率；
分配单元602，还用于如果当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的资源利用率达到预设资源利用率时，认知用户的吞吐率仍小于认知吞吐率，则循环执行重新选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，按照m'从小到大的顺序为认知用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的操作，直至认知用户的吞吐率大于认知用户吞吐率阈值；
分配单元602，还用于按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次对每个认知用户执行资源分配的操作，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率。
需要说明的是，主用户在一个授权频段上的吞吐率为主用户的吞吐率为主用户在所有授权频段上的吞吐率之和；其中，PUn为LTE异构网络中的任意一个主用户， 为PUn在授权频段n的第m个PRB上的吞吐率， 为授权频段n的第m个PRB上的信道带宽，PeNB(PRBn,m)为eNB在授权频段n的第m个PRB上的发射功率，为授权频段n的第m个PRB上eNB到PUn之间的通信链路的信道增益，N0为高斯白噪声。
本发明实施例提供的资源分配的装置，确定单元确定LTE异构网络中每个主用户的吞吐率，然后确定吞吐率小于主用户吞吐率阈值的第一主用户，进而分配单元为第一主用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值，其中，PRB利用率为授权频段中被占用的PRB数量占PRB总数量的比例，然后按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次为每个认知用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率阈值。与现有技术中，当主用户使用的忙频段中仍然存在处于空闲状态的PRB时，仍然只能为认知用户分配闲频段中的PRB而导致频谱资源利用率低相比，本发明实施例可以不区分忙频段和闲频段，而是先将PRB资源利用率低于预设资源利用率的授权频段中的PRB分配给主用户，使主用户的吞吐率达到主用户吞吐率阈值，以满足主用户的业务需求，之后，再将PRB资源利用率低于预设资源利用率的授权频段中的PRB分配给认知用户，即认知用户也可以使用忙频段中的PRB资源，这样可以使得授权频段中的PRB资源被充分利用，提高了频谱利用率。
本发明实施例还提供一种资源分配的装置，如图7所示，该装置为图6描述的控制中心的硬件结构示意图。其中，该控制中心可包括：存储器701、处理器702、收发器703以及总线704。
存储器701可以是ROM(Read Only Memory，只读存储器)，静态存储设备，动态存储设备或者RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)。存储器701可以存储操作系统和其他应用程序。在通过软件或者固件来实现本发明实施例提供的技术方案时，用于实现本发明实施例提供的技术方案的程序代码保存在存储器701中，并由处理器702来执行。
收发器703用于装置与其他设备或通信网络(例如但不限于以太网，RAN RadioAccess Network，无线接入网)，WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)等)之间的通信。
处理器702可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者一个或多个集成电路，用于执行相关程序，以实现本发明实施例所提供的技术方案。
总线704可包括一通路，在装置各个部件(例如存储器701、处理器702以及收发器703)之间传送信息。
应注意，尽管图6所示的硬件仅仅示出了存储器701、处理器702、收发器703以及总线704。但是在具体实现过程中，本领域的技术人员应当明白，该终端60还包含实现正常运行所必须的其他器件。同时，根据具体需要，本领域的技术人员应当明白，还可包含实现其他功能的硬件器件。
具体的，图6所示的控制中心用于实现图6实施例所示的装置时，该装置中的处理器702，与存储器701和收发器703耦合，用于控制程序指令的执行，具体用于确定LTE异构网络中每个主用户的吞吐率；确定吞吐率小于主用户吞吐率阈值的第一主用户；为第一主用户分配物理资源块PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值，其中，PRB利用率为授权频段中被占用的PRB数量占PRB总数量的比例；按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次为每个认知用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率阈值。
在本发明另一实施例中，处理器702，还用于确定每个授权频段的PRB资源利用率，PRB资源利用率为：其中，NPRB表示一个授权频段中PRB的总数量，bit(PRBn,m')的值为0或者1，bit(PRBn,m')＝0表示授权频段n中的第m'个PRB资源块没有被占用，bit(PRBn,m')＝1表示授权频段n中的第m'个PRB资源块已经被占用。
在本发明另一实施例中，处理器702，还用于执行以下S1至S3。
S1、按照m'从小到大的顺序为第一主用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率达到预设资源利用率；
S2、当当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率达到预设资源利用率时，如果第一主用户的吞吐率仍小于主用户吞吐率阈值，则重新选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，按照m'从小到大的顺序为第一主用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率达到预设资源利用率；
S3、如果当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的资源利用率达到预设资源利用率时，第一主用户的吞吐率仍小于主用户吞吐率，则循环执行S2，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值。
在本发明另一实施例中，处理器702，还用于执行以下S1至S3。
S1、按照m'从小到大的顺序为认知用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至认知用户的吞吐率大于认知用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB资源利用率达到预设资源利用率；
S2、当PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的资源利用率达到预设资源利用率时，如果认知用户的吞吐率仍小于认知用户吞吐率阈值，则重新选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，按照m'从小到大的顺序为认知用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至认知用户的吞吐率大于认知用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB资源利用率达到预设资源利用率；
S3、如果当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的资源利用率达到预设资源利用率时，认知用户的吞吐率仍小于认知吞吐率，则循环执行S2，直至认知用户的吞吐率大于认知用户吞吐率阈值；
处理器702，还用于按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次对每个认知用户执行S1至S3，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率。
需要说明的是，主用户在一个授权频段上的吞吐率为主用户的吞吐率为主用户在所有授权频段上的吞吐率之和；其中，PUn为LTE异构网络中的任意一个主用户， 为PUn在授权频段n的第m个PRB上的吞吐率， 为授权频段n的第m个PRB上的信道带宽，PeNB(PRBn,m)为eNB在授权频段n的第m个PRB上的发射功率，为授权频段n的第m个PRB上eNB到PUn之间的通信链路的信道增益，N0为高斯白噪声。
本发明实施例提供的资源分配的装置，处理器确定LTE异构网络中每个主用户的吞吐率，然后确定吞吐率小于主用户吞吐率阈值的第一主用户，进而为第一主用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值，其中，PRB利用率为授权频段中被占用的PRB数量占PRB总数量的比例，然后按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次为每个认知用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率阈值。与现有技术中，当主用户使用的忙频段中仍然存在处于空闲状态的PRB时，仍然只能为认知用户分配闲频段中的PRB而导致频谱资源利用率低相比，本发明实施例可以不区分忙频段和闲频段，而是先将PRB资源利用率低于预设资源利用率的授权频段中的PRB分配给主用户，使主用户的吞吐率达到主用户吞吐率阈值，以满足主用户的业务需求，之后，再将PRB资源利用率低于预设资源利用率的授权频段中的PRB分配给认知用户，即认知用户也可以使用忙频段中的PRB资源，这样可以使得授权频段中的PRB资源被充分利用，提高了频谱利用率。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，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的方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种资源分配的方法，其特征在于，所述方法应用于长期演进LTE异构网络中，所述方法包括：
确定所述LTE异构网络中每个主用户的吞吐率；
确定吞吐率小于主用户吞吐率阈值的第一主用户；
为所述第一主用户分配物理资源块PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至所述第一主用户的吞吐率大于所述主用户吞吐率阈值，其中，所述PRB利用率为授权频段中被占用的PRB数量占PRB总数量的比例；
按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次为每个认知用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率阈值。
2.根据权利要求1所述的资源分配的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定每个授权频段的PRB资源利用率，所述PRB资源利用率为：其中，NPRB表示一个授权频段中PRB的总数量，bit(PRBn,m')的值为0或者1，bit(PRBn,m')＝0表示授权频段n中的第m'个PRB资源块没有被占用，bit(PRBn,m')＝1表示授权频段n中的第m'个PRB资源块已经被占用。
3.根据权利要求2所述的资源分配的方法，其特征在于，所述为所述第一主用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至所述第一主用户的吞吐率大于所述主用户吞吐率阈值，包括：
S1、按照m'从小到大的顺序为所述第一主用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至所述第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率达到所述预设资源利用率；
S2、当当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率达到所述预设资源利用率时，如果所述第一主用户的吞吐率仍小于所述主用户吞吐率阈值，则重新选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，按照m'从小到大的顺序为所述第一主用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至所述第一主用户的吞吐率大于所述主用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率达到所述预设资源利用率；
S3、如果当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的资源利用率达到所述预设资源利用率时，所述第一主用户的吞吐率仍小于所述主用户吞吐率，则循环执行S2，直至所述第一主用户的吞吐率大于所述主用户吞吐率阈值。
4.根据权利要求3所述的资源分配的方法，其特征在于，所述按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次为每个认知用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率，包括：
S1、按照m'从小到大的顺序为认知用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至所述认知用户的吞吐率大于认知用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB资源利用率达到所述预设资源利用率；
S2、当PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的资源利用率达到所述预设资源利用率时，如果所述认知用户的吞吐率仍小于所述认知用户吞吐率阈值，则重新选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，按照m'从小到大的顺序为所述认知用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至所述认知用户的吞吐率大于所述认知用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB资源利用率达到所述预设资源利用率；
S3、如果当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的资源利用率达到所述预设资源利用率时，所述认知用户的吞吐率仍小于所述认知吞吐率，则循环执行S2，直至所述认知用户的吞吐率大于所述认知用户吞吐率阈值；
按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次对每个认知用户执行S1至S3，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率。
5.根据权利要求2至4任一项所述的资源分配的方法，其特征在于，所述主用户在一个授权频段上的吞吐率为所述主用户的吞吐率为所述主用户在所有授权频段上的吞吐率之和；其中，PUn为所述LTE异构网络中的任意一个主用户，为PUn在授权频段n的第m个PRB上的吞吐率， 为授权频段n的第m个PRB上的信道带宽，PeNB(PRBn,m)为eNB在授权频段n的第m个PRB上的发射功率，为授权频段n的第m个PRB上eNB到PUn之间的通信链路的信道增益，N0为高斯白噪声。
6.一种资源分配的装置，其特征在于，所述装置应用于长期演进LTE异构网络中，所述装置包括：
确定单元，用于确定所述LTE异构网络中每个主用户的吞吐率；确定吞吐率小于主用户吞吐率阈值的第一主用户；
分配单元，用于为所述第一主用户分配物理资源块PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至所述第一主用户的吞吐率大于所述主用户吞吐率阈值，其中，所述PRB利用率为授权频段中被占用的PRB数量占PRB总数量的比例；按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次为每个认知用户分配PRB资源利用率小于预设资源利用率的授权频段中的PRB，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率阈值。
7.根据权利要求6所述的资源分配的装置，其特征在于，
所述确定单元，还用于确定每个授权频段的PRB资源利用率，所述PRB资源利用率为：其中，NPRB表示一个授权频段中PRB的总数量，bit(PRBn,m')的值为0或者1，bit(PRBn,m')＝0表示授权频段n中的第m'个PRB资源块没有被占用，bit(PRBn,m')＝1表示授权频段n中的第m'个PRB资源块已经被占用。
8.根据权利要求7所述的资源分配的装置，其特征在于，
所述分配单元，还用于按照m'从小到大的顺序为所述第一主用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至所述第一主用户的吞吐率大于主用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率达到所述预设资源利用率；
所述分配单元，还用于当当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率达到所述预设资源利用率时，如果所述第一主用户的吞吐率仍小于所述主用户吞吐率阈值，则重新选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，按照m'从小到大的顺序为所述第一主用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至所述第一主用户的吞吐率大于所述主用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段的PRB资源利用率达到所述预设资源利用率；
所述分配单元，还用于如果当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的资源利用率达到所述预设资源利用率时，所述第一主用户的吞吐率仍小于所述主用户吞吐率，则循环执行重新选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，按照m'从小到大的顺序为所述第一主用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的操作，直至所述第一主用户的吞吐率大于所述主用户吞吐率阈值。
9.根据权利要求8所述的资源分配的装置，其特征在于，
所述分配单元，还用于按照m'从小到大的顺序为认知用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至所述认知用户的吞吐率大于认知用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB资源利用率达到所述预设资源利用率；
所述分配单元，还用于当PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的资源利用率达到所述预设资源利用率时，如果所述认知用户的吞吐率仍小于所述认知用户吞吐率阈值，则重新选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，按照m'从小到大的顺序为所述认知用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB，直至所述认知用户的吞吐率大于所述认知用户吞吐率阈值，或者当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB资源利用率达到所述预设资源利用率；
所述分配单元，还用于如果当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的资源利用率达到所述预设资源利用率时，所述认知用户的吞吐率仍小于所述认知吞吐率，则循环执行重新选择当前PRB资源利用率最小的授权频段，按照m'从小到大的顺序为所述认知用户分配当前PRB资源利用率最小的授权频段中的PRB的操作，直至所述认知用户的吞吐率大于所述认知用户吞吐率阈值；
所述分配单元，还用于按照认知用户优先级从高到低的顺序，依次对每个认知用户执行资源分配的操作，直至每个认知用户的吞吐率均大于认知用户吞吐率。
10.根据权利要求6至8中任一项所述的资源分配的装置，其特征在于，所述主用户在一个授权频段上的吞吐率为所述主用户的吞吐率为所述主用户在所有授权频段上的吞吐率之和；其中，PUn为所述LTE异构网络中的任意一个主用户，为PUn在授权频段n的第m个PRB上的吞吐率， 为授权频段n的第m个PRB上的信道带宽，PeNB(PRBn,m)为eNB在授权频段n的第m个PRB上的发射功率，为授权频段n的第m个PRB上eNB到PUn之间的通信链路的信道增益，N0为高斯白噪声。
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