DRAC
DynamicResourceAllocationControl--動態資源分配控制
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3GLTE動態資源分配機制研究
DRAC2動態資源分配
LTE系統中無線資源分配機制有著與傳統方式不同的特點，本文接下來將重點討論動態資源分配，其中包括調度和功率控制兩部分。
2.1調度
頻率資源的調度在基於分組交換的無線網路中起著至關重要的作用，3GPP中給出了調度的定義：基站調度器動態地控制時頻資源的分配，在一定的時間內分配給某一個用戶[4]。一個好的調度算法要求在保證用戶QoS要求的同時要獲得最大化系統容量，因此要在系統與用戶之間進行折衷。隨著無線網路的快速發展，各種類型的新業務不斷湧現，如VoIP、多媒體業務等，這些業務的QoS要求之間存在著很大的差異，如何在這一個複雜而巨變的網路條件下設計一個優秀的調度器來滿足不同業務的需要是一件極具挑戰的事情。
要兼顧系統的吞吐量與用戶的QoS要求，需要為調度器提供一定的外部信息，如用戶信道狀況、數據的佇列長度等。調度需要綜合考慮各種因素，在充分利用信道狀態信息和用戶業務信息的同時，儘量減少信令及其他各方面的開銷，最大限度地提高系統的性能。
LTE是基於全IP的分組交換網路，系統頻寬從1.25MHz到20MHz，大於典型場景信道相關頻寬，因此可以利用無線信道衰落特性進行時頻二維調度，在保證用戶QoS的同時，最大化系統容量。如圖2所示，整個頻段被劃分成大小相等的資源塊，在每一個子幀的開始，根據特定的調度算法將這些資源塊分配給不同的用戶。資源調度的同時，需要考慮相鄰小區間的干擾問題，現在還沒有一個很好的解決方法。
DRAC在調度過程中，如果是下行鏈路，就由下行控制信令通知UE分得的具體的資源塊和相應的傳輸格式。上行可以是基於調度的接入（NodeB控制），也可以是基於競爭的接入。當為基於調度的接入時，UE在一定的時間內動態分得一定的頻率資源進行上行數據傳送，下行控制信令通知UE分得的資源塊和相應的傳送格式[4]。
2.2功率控制
下行鏈路中的功率控制要求可以補償路徑損耗和陰影衰落，這個目標通過慢速功率控制就可以達到，但是為了充分利用頻率分集效用，在每個調度周期內還需要考慮每個子信道上的功率分配問題。與功率控制相比，功率分配的周期更短、粒度更小。功率分配和子載波的分配一般聯合考慮，以保證用戶QoS要求和系統總吞吐量。目前研究單小區子載波分配和功率分配的文獻比較多，但是都比較複雜且假設條件過於理想化，很難套用於工程上。目前比較簡單有效的下行功率控制（功率分配）方法有：平均分配法和路徑損耗補償法。
平均分配法：將每個扇區的功率平分到每個子載波上，每個用戶的發射功率即可以根據所占用的子載波數來確定。
路徑損耗補償法：系統中所使用的方法，取扇區功率一部分用於補償用戶的大尺度和陰影衰落，剩餘的功率用於功率注水。
此外，在干擾協調機制中，也需要功率控制進行配合，如文獻[5,6]中給出的干擾協調方法中除了將可用頻率資源在中心用戶與邊緣用戶之間進行分配外，還要求中心用戶減功率傳送，邊緣用戶全功率傳送。
在上行的功率控制中，由於用戶間相互正交，減少了遠近效應的影響，因此不需要快速功率控制，應採用慢速功率控制來補償路徑損耗和陰影衰落；通過功率控制減少扇區間的同頻干擾，保證系統的容量能夠達到較高的要求。上行功率控制機制是實現小區間干擾抑制的重要手段，因此是LTE系統中的重點研究內容。
按照是否需要反饋信息上行功率控制，可以分為開環方式和閉環方式。同時，根據實現的功能不同也可以分為兩類：部分功率控制——補償路徑損耗和陰影衰落[7，8]；抑制小區間干擾——UE基於相鄰小區周期性的廣播負載指示信號調整傳送功率譜密度[9，10]。此外，干擾協調與功率控制結合的機制也已經被研究[11]。下面將介紹兩種已有的典型的上行功率控制機制。
（1）開環部分功率控制
開環部分功率控制技術是設定UE的傳送功率譜密度來補償部分路徑損耗（包括陰影衰落）。這可以看作設定SINR作為路徑損耗的函式：
Target_SINR_dB=A+(B-1)×(PathLoss_dB)，(1)傳送功率為：
Ptx_dBm=min[Max_Ptx_dBm,A+B×(PathLoss_dB)
+Interference_dBm]。(2)
當B＝0時，沒有路徑損耗補償，所有的UE等功率傳送，產生的干擾大，小區邊緣性能差。
當B＝1時，則為傳統的功率控制，完全補償路徑損耗，所有的用戶具有相同的SINR，導致頻譜效率低。
當0
（2）閉環小區間功率控制
圖3說明了閉環小區間功率控制的過程[11]，每個小區在一個特殊的下行信道上廣播一個IoT（InterferenceoverThermal）負載指示比特，IoT是測量到的其他小區內所有UE產生的干擾功率與熱噪聲功率的比值。IoT負載指示信道指示在某一個小區內測量到的IoT在網路配置門限之上（這個門限可以通過鏈路預算事先給出）。終端可以對來自一個或多個相鄰小區的IoT負載指示進行解碼。為了簡化實現的複雜度，只有來自最強幹擾小區的負載指示解碼，這個最強幹擾小區可以基於下行導頻功率測量識別。理想的小區間干擾控制是UE減小自己的最大傳送功率（每個子載波上的傳送功率），以UE與超載小區的距離為函式。UE與超載小區的距離的測量基於在當前服務小區與最強相鄰小區的下行導頻功率比測量（PPR）。
DRAC圖3閉環小區間功率控制流程圖
基於IoT負載指示的功率控制機制是一種小區間干擾管理機制，可以提高邊緣用戶的性能。目前正在討論的方案中分為兩類，一類是通過空中接口傳送IoT負載指示，另一類是通過小區間的X2接口交換IoT負載指示。
3結束語
新技術的誕生和套用推動了未來移動通信系統的發展，一方面是不斷湧現的新業務對無線移動通信系統的性能要求越來越高，一方面是各種無線網路的共存使得無線頻譜資源越來越緊張。無線資源管理機制是未來移動通信系統性能保證的重要手段。由於採用了OFDM技術、簡化了網路架構、提出了更高的頻譜利用率和用戶性能要求，3GLTE中的動態資源分配機制面臨很多新的問題和挑戰，這是我們目前需要研究的重點課題之一。
參考文獻
[1]徐景,胡宏林,周婷.3GPPLTE標準化進展.中興通信技術,2007,13(2):9-12
