LTE系统中下行频域资源分配算法的研究*
詹 超 1,2，余建囯 1,2
【摘 要】摘要 在LTE系统中，下行频选分配依据子信道质量选取最好的信道来传输业务，提高系统吞吐量。本文从无线资源分配角度出发，针对现有频选算法的不足，提出一种改进型频选与非频选结合分配算法，实现频选资源选取的最优化，同时在资源分配时将频选分配和非频选分配算法进行合并处理，通过比较频选UE度量值和非频选UE度量值来决定当前资源块组（resource block group，RBG）的分配方式。通过系统级仿真可知，在提高资源分配合理性的同时，可以提高系统整体吞吐量。 【期刊名称】电信科学 【年(卷),期】2012(028)012 【总页数】5
【关键词】关键词 频选分配；非频选分配；调度度量值
1 引言
LTE系统中下行采用基于正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing，OFDM）技术的多载波传输技术，这种技术的采用使得用户可以将数据分散到多个载波上传输，以实现频率分集增益，频率选择性分配算法的利用使得用户能根据信道条件来提高系统吞吐量，但频选分配需要子信道信息的上报作为支持，子信道条件信令的及时上报需要占用上行资源，所以频选用户的数量受到一定限制。为了在数目一定的频选用户条件下，实现尽可能高的吞吐量，需要解决两个问题：第一个是如何将最合适的资源分配给频选用户；第二个是如何平衡频选用户和非频选用户对资源的竞争。
首先，现有下行频选算法是根据比较用户在某个RBG上的信道质量指示（channel quality indicator，CQI）或者度量值来确定该RBG资源分配给哪个用户，但这种算法是从待分配资源的角度出发来选择用户，并不能确定哪个子带资源对某一个频选用户最适合；此外，现有下行频域资源分配算法多将频选资源用户与非频选资源用户区分分配先后顺序，这样容易造成有些非频选用户在某个子带上比频选用户的度量值要高，但由于频选用户优先分配而失去该子带分配权的现象。
为了解决上述问题，本文提出一种改进的频选与非频选结合分配算法，通过仿真比较证实该算法能提高资源分配效率，并能适当提高系统吞吐量。
2 频域资源分配方式
在LTE系统中，物理层资源分配指示方法限制了所能分配的资源粒度。下行有3种类型的资源位置指示方法，即 Type0、Type1、Type2 LVRB/DVRB。 在Type0的方法中，先对下行所有的RB资源进行分组，以若干个连续的 LVRB构成组 RBG（resource block group），以RBG为单位进行资源指示，分配粒度为RBG。
在Type1的方法中，将下行所有资源以RBG为单位，分为 P个 RBG子集 （RBG subset），在每个 5集内部以LVRB为单位进行资源分配，分配粒度为RB。
在Type2的方法中，资源分配可以采用LVRB和DVRB两种方式，指示消息RIV由“起点RB的位置RBstart”和“逻辑序号连续的LVRB/DVRB的长度LCRBS”共同确定。分配粒度为RB。
由于以上3种分配方式各自的特点，对于不同的业务需要采用不同的分配方式，
比如高层信令数据量小适合采用Type2，频选分配适合采用Type0，非频选可以根据业务量大小而采取Type0或者Type1，在具体资源分配中Type0分配粒度较大适合大颗粒业务，Type2分配会产生PRB碎片，Type1的分配得到的是“梳状”bitmap，因此频选分配可以和大业务量的非频选一起进行，再用Type0方式进行资源分配。
3 RBG资源分配
3.1 现有频域分配算法
现在普遍应用的下行频域资源分配算法为频选分配结合非频选分配的方法，如参考文献[1]所示专利——一种频域资源调度方法及装置，具体步骤如下。 （1）在前期时域调度阶段，根据吞吐率与宽带频谱效率的乘积对待调度的动态UE进行排序，根据频选UE数量限制，将动态调度UE队列分频选UE队列和非频选UE队列。
（2）首先对于每个频选UE，根据上报的各个子带CQI的值按照降序建立每个频选UE的子带排序队列。然后对每个子带分别建立一个队列，按照各UE在这个子带的CQI值的降序进行排列。在每个子带内优先为CQI最大的UE分配带宽，当CQI相等时按逻辑信道优先级顺序分配。频选UE的分配从低序号的RBG开始，在每个可用RBG上，拥有最大子带CQI的UE获得该RBG的分配权。执行上一过程直到所有频选UE完成资源分配过程，如果遍历完RBG队列没有可用资源，则频选分配过程结束。
（3）如果进行完步骤（2）仍然有剩余可用资源，则继续为非频选UE分配资源，非频选UE按照时域调度度量值大小排序，依次进行资源分配，直到所有可用资源分配完。
LTE系统中下行频域资源分配算法的研究
