[发明专利]多入多出－正交频分复用系统比特功率分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及MIMO-OFDM的资源分配。

背景技术

多入多出-正交频分复用(MIMO-OFDM)是一种新型的高速宽带无线传输 技术。MIMO技术通过采用多个发射天线和接收天线可以显著提高无线通信系 统的信道容量，增强数据传输的有效性和可靠性，而OFDM技术可以把频率选 择性衰落信道转化成一组正交的平坦衰落信道，因此将OFDM技术应用在 MIMO系统中，即MIMO-OFDM系统克服了多径衰落的影响。

而在MIMO-OFDM系统中，能充分利用空间、时间和频率维上的自由度， 可调整的参数更多，可以设计更为灵活的传输结构，但资源分配的推导和实现 也更为复杂。例如，目前采用的迭代注水的方法实现MIMO-OFDM系统功率比 特的分配，需要分别对每个用户移动终端(SS)进行所有子载波的迭代处理， 进而去除不能分配到功率的子载波，但是多用户下不可能某个SS独占全部子 载波，而一个子载波也不能同时属于两个或多个SS，这样，该方法分别对每个 SS进行所有子载波的迭代处理，于每个SS而言，对不属于该SS的大量子载波 进行了处理，于每个子载波而言，对该子载波做了多次重复迭代处理，使得该 方法的算法繁复冗杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多入多出-正交频分复用系统比 特功率分配方法，可以在实现系统吞吐量最大化的基础上，降低MIMO-OFDM 系统资源分配的复杂度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种多入多出-正交频分复用系统比特功率分配方法，该方法包括以下步 骤：

A、估计一个用户移动终端SS的无线信道增益，将第k个SS的无线信道 增益等效为第k个SS的子载波增益，使并将第 k个SS分别在各子载波上的信道增益排序；从该SS最大的信道增益对应的子 载波开始，依该SS的信道增益由大到小的顺序分配子载波给该SS，直到确定 当前可得吞吐量满足该SS的最小速率要求为止，该SS分配到的子载波为该SS 的初始子载波；其中，k＝1，2，…，k；n＝1，2，…，n；为第k个SS在 子载波n上的无线信道m的增益；为第k个SS在子载波n上的子载波增益； M为第k个SS在子载波n上的无线信道矩阵的秩；

B、重复执行步骤A，直到为每个SS分配初始子载波后，执行步骤C；

C、对各SS的初始子载波中存在冲突的子载波进行冲突裁决，得到最终子 载波；

D、将各SS的最终子载波广播给各SS，根据各SS的最终子载波进行功率 和比特分配。

所述估计SS的无线信道增益之前，步骤A还包括：所述SS在业务请求时 向基站BS发送该SS的最小速率需求；

所述估计SS的无线信道增益之后，步骤A还包括：SS通过管理消息编码 REP-RSP将估计的无线信道增益反馈给BS；

所述直到确定当前可得吞吐量满足该SS的最小速率要求为止为：直到满 足当前可得吞吐量且留有余量，则该SS分配到的 子载波为该SS的初始子载波；其中，Ω_k为SS^k的子载波分配集合，存放该SS 的子载波分配结果，其中SS^k表示第k个SS；余量建议取2倍的为 第k个SS的最小速率，p_k，n为第k个SS在第n个子载波上的功率；为第k 个SS在子载波n上的子载波增益；Γ_k为第k个SS的信噪比门限。

步骤C具体包括：

C11、在存在一个冲突子载波的各SS中，逐个判断每个SS去除该冲突子 载波后的非冲突子载波吞吐量是否大于该SS的最小速率，如果每个都大于， 则将该冲突子载波仲裁给存在该冲突子载波的各SS中裕量速率最大的SS；否 则，执行步骤C13；其中，所述裕量速率为所述裕量速率最大为 是存在冲突子载波n^*在第k个SS上的功率，是存 在冲突子载波n^*的在第k个SS上的子载波增益；

C12、去除除裕量速率最大的SS外，其余SS的该冲突子载波，并更新该 其余SS的当前可得吞吐量，返回步骤C11，直到各SS间不存在冲突子载波；

C13、在存在该冲突子载波的各SS中，选取当前可得吞吐量与最小速率要 求差值最小的SS，去除除所选取的SS外，其余各SS的子载波分配集合中的该 冲突子载波；