專利名稱：多入多出-正交頻分復(fù)用系統(tǒng)比特功率分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，尤其涉及MIMO-OFDM的資源分配。

背景技術(shù)：
多入多出-正交頻分復(fù)用(MIMO-OFDM)是一種新型的高速寬帶無(wú)線傳輸技術(shù)。MIMO技術(shù)通過采用多個(gè)發(fā)射天線和接收天線可以顯著提高無(wú)線通信系統(tǒng)的信道容量，增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行院涂煽啃裕鳲FDM技術(shù)可以把頻率選擇性衰落信道轉(zhuǎn)化成一組正交的平坦衰落信道，因此將OFDM技術(shù)應(yīng)用在MIMO系統(tǒng)中，即MIMO-OFDM系統(tǒng)克服了多徑衰落的影響。
而在MIMO-OFDM系統(tǒng)中，能充分利用空間、時(shí)間和頻率維上的自由度，可調(diào)整的參數(shù)更多，可以設(shè)計(jì)更為靈活的傳輸結(jié)構(gòu)，但資源分配的推導(dǎo)和實(shí)現(xiàn)也更為復(fù)雜。例如，目前采用的迭代注水的方法實(shí)現(xiàn)MIMO-OFDM系統(tǒng)功率比特的分配，需要分別對(duì)每個(gè)用戶移動(dòng)終端(SS)進(jìn)行所有子載波的迭代處理，進(jìn)而去除不能分配到功率的子載波，但是多用戶下不可能某個(gè)SS獨(dú)占全部子載波，而一個(gè)子載波也不能同時(shí)屬于兩個(gè)或多個(gè)SS，這樣，該方法分別對(duì)每個(gè)SS進(jìn)行所有子載波的迭代處理，于每個(gè)SS而言，對(duì)不屬于該SS的大量子載波進(jìn)行了處理，于每個(gè)子載波而言，對(duì)該子載波做了多次重復(fù)迭代處理，使得該方法的算法繁復(fù)冗雜。


發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種多入多出-正交頻分復(fù)用系統(tǒng)比特功率分配方法，可以在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)吞吐量最大化的基礎(chǔ)上，降低MIMO-OFDM系統(tǒng)資源分配的復(fù)雜度。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種多入多出-正交頻分復(fù)用系統(tǒng)比特功率分配方法，該方法包括以下步驟 A、確定一個(gè)用戶移動(dòng)終端SS在各子載波上的信道增益并排序；從該SS最大的信道增益對(duì)應(yīng)的子載波開始，依該SS的信道增益由大到小的順序分配子載波給該SS，直到確定當(dāng)前可得吞吐量滿足該SS的最小速率要求為止，該SS分配到的子載波為該SS的初始子載波； B、重復(fù)執(zhí)行步驟A，直到為每個(gè)SS分配初始子載波后，執(zhí)行步驟C； C、對(duì)各SS的初始子載波中存在沖突的子載波進(jìn)行沖突裁決，得到最終子載波； D、將各SS的最終子載波廣播給各SS，根據(jù)各SS的最終子載波進(jìn)行功率和比特分配。
步驟A具體包括 A1、SS在業(yè)務(wù)請(qǐng)求時(shí)向基站BS發(fā)送該SS的最小速率需求； A2、SS估計(jì)該SS的無(wú)線信道增益，通過管理消息編碼REP-RSP反饋給BS； A3、將第k個(gè)SS的無(wú)線信道增益等效為第k個(gè)SS的子子載波增益，即其中，k＝1，2，...，k；n＝1，2，...，n；gk，n，m2為第k個(gè)SS在子載波n上的無(wú)線信道m(xù)的增益；gk，n2為第k個(gè)SS在子載波n上的子載波增益；M為第k個(gè)SS在子載波n上的無(wú)線信道矩陣的秩； A4、將第k個(gè)SS分別在n個(gè)子載波上的信道增益排序；從該SS最大的信道增益對(duì)應(yīng)的子載波開始，依該SS的信道增益由大到小的順序分配子載波給該SS，直到滿足當(dāng)前可得吞吐量且留有余量，則該SS分配到的子載波為該SS的初始子載波；其中，Ωk為SSk的子載波分配集合，存放SS的子載波分配結(jié)果；余量建議取2倍的Rmink，Rmink為第k個(gè)SS的最小速率，pk，n為第k個(gè)SS在第n個(gè)子載波上的功率；gk，n2為第k個(gè)SS在子載波n上的子子載波增益。
步驟A4進(jìn)一步包括 a、求出SSk的最低子載波需求數(shù)為
b、將總的子載波數(shù)與SSk最低子載波需求數(shù)的比值，進(jìn)行以2為底數(shù)、Ck為指數(shù)的近似并對(duì)Ck進(jìn)行向下取整
c、預(yù)計(jì)初始子載波數(shù)為

SS當(dāng)前預(yù)計(jì)可得吞吐量其中，Γk，為第k個(gè)SS的信噪比門限； d、判斷Rk*是否大于Rmink，如果大于，則為本SS的分配Nk個(gè)初始子載波，否則Ck＝Ck-1，返回步驟(3)，直到Ck＝0時(shí)，不為本SS分配初始子載波，結(jié)束本SS的初始子載波分配。
步驟C具體包括 C11、在存在一個(gè)沖突子載波的各SS中，逐個(gè)判斷每個(gè)SS去除該沖突子載波后的非沖突子載波吞吐量是否大于該SS的最小速率，如果每個(gè)都大于，則將該沖突子載波仲裁給存在該沖突子載波的各SS中裕量速率最大的SS；否則，執(zhí)行步驟C13； C12、去除裕量速率最大的SS外，其余SS的該沖突子載波，并更新該其余SS的當(dāng)前可得吞吐量，返回步驟C11，直到各SS間不存在沖突子載波； C13、在存在該沖突子載波的各SS中，選取當(dāng)前可得吞吐量與最小速率要求差值最小的SS，去除除所選取的SS外，其余各SS的子載波分配集合中的該沖突子載波； 更新所述除所選取的SS外，其余各SS的當(dāng)前可得吞吐量； 判斷更新后的當(dāng)前可得吞吐量R′k是否大于Rmink，如果大于，則令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，返回步驟C11，直到各SS間不存在沖突子載波；否則，對(duì)R′k不大于Rmink的SS進(jìn)行補(bǔ)償分配，使得R′k大于Rmink后，令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，并返回步驟C11，直到各SS間不存在沖突子載波。
步驟C具體包括 C21、在存在一個(gè)沖突子載波的各SS中，逐個(gè)判斷每個(gè)SS去除該沖突子載波后的非沖突子載波吞吐量是否大于該SS的最小速率，如果每個(gè)都大于，則將該沖突子載波仲裁給

對(duì)應(yīng)的SS，執(zhí)行步驟C22，其中，Rk，n是存在沖突子載波n的SSk的當(dāng)前可得吞吐量，φk，n是存在沖突子載波n的SSk的公平性比例權(quán)重，

是存在沖突子載波n的各SS的當(dāng)前可得吞吐量與公平性比例權(quán)重比值的最小值；否則，執(zhí)行步驟C23； C22、去除除

對(duì)應(yīng)的SS外，其余SS的該沖突子載波，并更新該其余SS的當(dāng)前可得吞吐量，返回步驟C21，直到各SS間不存在沖突子載波； C23、在存在該沖突子載波的各SS中，選取當(dāng)前可得吞吐量與最小速率要求差值最小的SS，去除除所選取的SS外，其余各SS的子載波分配集合中的該沖突子載波； 更新所述除所選取的SS外，其余各SS的當(dāng)前可得吞吐量； 判斷更新后的當(dāng)前可得吞吐量R′k是否大于Rmink，如果大于，則令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，返回步驟C21，直到各SS間不存在沖突子載波；否則，對(duì)R′k不大于Rmink的SS進(jìn)行補(bǔ)償分配，使得R′k大于Rmink后，令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，并返回步驟C21，直到各SS間不存在沖突子載波。
步驟C具體包括 C31、在存在一個(gè)沖突子載波的各SS中，逐個(gè)判斷每個(gè)SS去除該沖突子載波后的非沖突子載波吞吐量是否大于該SS的最小速率，如果每個(gè)都大于，則去除arg min{θ(k，n)}對(duì)應(yīng)的SS的該沖突子載波，執(zhí)行步驟C32，其中，θ(k，n)是沖突子載波n對(duì)存在沖突子載波n的SSk的效用，arg min{θ(k，n)}是沖突子載波n對(duì)存在沖突子載波n的各SS的效用的最小值；否則，執(zhí)行步驟C33； C32、更新arg min{θ(k，n)}對(duì)應(yīng)的SS的當(dāng)前可得吞吐量，返回步驟C31，直到各SS間不存在沖突子載波； C33、在存在該沖突子載波的各SS中，選取當(dāng)前可得吞吐量與最小速率要求差值最小的SS，去除除所選取的SS外，其余各SS的子載波分配集合中的該沖突子載波； 更新所述除所選取的SS外，其余各SS的當(dāng)前可得吞吐量； 判斷更新后的當(dāng)前可得吞吐量R′k是否大于Rmink，如果大于，則令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，返回步驟C31，直到各SS間不存在沖突子載波；否則，對(duì)Rk不大于Rmink的SS進(jìn)行補(bǔ)償分配，使得R′k大于Rmink后，令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，并返回步驟C31，直到各SS間不存在沖突子載波。
步驟C進(jìn)一步包括 仲裁完畢后，對(duì)仲裁損失最大的SS進(jìn)行補(bǔ)償分配。
步驟D具體包括 根據(jù)各SS的最終子載波進(jìn)行注水比特分配； 依據(jù)注水比特分配的結(jié)果，進(jìn)行比特的取整和調(diào)制階數(shù)的限制，計(jì)算消耗功率和剩余功率，并對(duì)剩余功率進(jìn)行貪婪比特分配。
本發(fā)明所提供的多入多出-正交頻分復(fù)用系統(tǒng)比特功率分配方法，可以在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)吞吐量最大化的基礎(chǔ)上，降低MIMO-OFDM系統(tǒng)資源分配的復(fù)雜度；本發(fā)明還具有以下的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn) 可提高系統(tǒng)整體的吞吐量，能夠保證非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)下的SS速率比例差別特性并兼顧公平性，并可以提高用戶利用率和子載波的利用率。



圖1為本發(fā)明多入多出-正交頻分復(fù)用系統(tǒng)比特功率分配方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明基本思路為先將SS在各子載波上的信道增益并排序，從該SS最大的信道增益對(duì)應(yīng)的子載波開始，依該SS的信道增益由大到小的順序分配子載波給該SS，直到確定當(dāng)前可得吞吐量滿足該SS的最小速率要求為止；然后通過仲裁消除各SS間的子載波沖突；最后進(jìn)行注水比特分配。其中，依該SS的信道增益由大到小的順序分配子載波給該SS，如果分配到不能分配到功率的子載波，當(dāng)前可得吞吐量依然不能滿足該SS的最小速率要求，那么即使將全部子載波分配給該用戶，也不能滿足該SS的最小速率要求，則放棄為該SS分配子載波，這樣，成功獲得初始子載波分配的SS，其子載波分配集合中的子載波均為能夠分配到功率的子載波，因此，最后進(jìn)行注水比特分配即可，省去通過迭代去除不能分配到功率的子載波的步驟，可以在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)吞吐量最大化的基礎(chǔ)上，降低子載波和比特功率分配的復(fù)雜度；且為各SS分配的初始子載波，只占全部子載波中的一部分，而不同SS在相同子載波上的信道增益不同，使得沖突子載波又僅占各SS的初始子載波中的小部分，這樣，仲裁、比特功率分配都只針對(duì)部分子載波，大大降低了完成子載波和比特功率分配所需處理子載波的數(shù)量，進(jìn)而大大降低了子載波和比特功率分配的復(fù)雜度。
本發(fā)明多入多出-正交頻分復(fù)用系統(tǒng)比特功率分配方法的實(shí)現(xiàn)流程如圖1所示，該方法包括以下步驟 步驟101基站(BS)確定一個(gè)SS在各子載波上的信道增益并排序；從該SS最大的信道增益對(duì)應(yīng)的子載波開始，依該SS的信道增益由大到小的順序分配子載波給該SS，直到確定當(dāng)前可得吞吐量滿足該SS的最小速率要求為止，該SS分配到的子載波為該SS的初始子載波； 具體分配方法為 A1、SS在業(yè)務(wù)請(qǐng)求時(shí)向BS發(fā)送該SS的最小速率； A2、SS估計(jì)該SS的無(wú)線信道增益，通過管理消息編碼(REP-RSP)反饋給BS。
A3、BS將第k個(gè)SS的無(wú)線信道增益等效為第k個(gè)SS的子子載波增益，即其中，k＝1，2，...，k；n＝1，2，...，n；gk，n，m2為第k個(gè)SS在子載波n上的無(wú)線信道m(xù)的增益；gk，n2為第k個(gè)SS在子載波n上的子子載波增益；M為第k個(gè)SS在子載波n上的無(wú)線信道矩陣的秩； A4、BS將第k個(gè)SS分別在n個(gè)子載波上的信道增益排序；從該SS最大的信道增益對(duì)應(yīng)的子載波開始，依該SS的信道增益由大到小的順序分配子載波給該SS，直到滿足當(dāng)前可得吞吐量且留有余量，則該SS分配到的子載波為該SS的初始子載波；其中，Ωk為SSk的子載波分配集合，存放SS的子載波分配結(jié)果；余量建議取2倍的Rmink，Rmink為第k個(gè)SS的最小速率，pk，n為第k個(gè)SS在第n個(gè)子載波上的功率； 進(jìn)一步地，確定分配給SS的初始子載波數(shù)的方法為 a、BS求出SSk的最低子載波需求數(shù)為
b、BS將總的子載波數(shù)與SSk最低子載波需求數(shù)的比值，進(jìn)行以2為底數(shù)、Ck為指數(shù)的近似并對(duì)Ck進(jìn)行向下取整
c、BS預(yù)計(jì)初始子載波數(shù)為

SS當(dāng)前預(yù)計(jì)可得吞吐量其中，Γk，為第k個(gè)SS的信噪比門限； d、BS判斷Rk*是否大于Rmink，如果大于，則認(rèn)為Nk為該SS的初始子載波數(shù)，為本SS的分配Nk個(gè)初始子載波，否則Ck＝Ck-1，返回步驟(3)，直到Ck＝0時(shí)，不為本SS分配初始子載波，結(jié)束本SS的初始子載波分配。
步驟102重復(fù)執(zhí)行步驟101，直到為每個(gè)SS分配初始子載波后，執(zhí)行步驟103； 步驟103BS對(duì)各SS的初始子載波中存在沖突的子載波進(jìn)行沖突裁決，得到最終子載波； 具體仲裁方法包括 C11、在存在一個(gè)沖突子載波的各SS中，逐個(gè)判斷每個(gè)SS去除該沖突子載波后的非沖突子載波吞吐量是否大于該SS的最小速率，如果每個(gè)都大于，則將該沖突子載波仲裁給其中裕量速率最大的SS，即

對(duì)應(yīng)的SS，執(zhí)行步驟C12，其中，

是存在沖突子載波n*的

在上的功率，

是存在沖突子載波n*的

在上的子子載波增益，

是存在沖突子載波n*的SS k的裕量速率；否則，執(zhí)行步驟C13， C12、去除除

對(duì)應(yīng)的SS外，其余SS的該沖突子載波，并更新該其余SS的當(dāng)前可得吞吐量 其中，Ω′k為仲裁完后SSk的子載波分配集合， 返回步驟C11，直到各SS間不存在沖突子載波，認(rèn)為此時(shí)各SS的子載波分配集合為該SS的最終子載波，結(jié)束仲裁流程， C13、在存在該沖突子載波的各SS中，選取當(dāng)前可得吞吐量與最小速率要求差值最小的SS，去除除所選取的SS外，其余各SS的子載波分配集合中的該沖突子載波， 更新所述除所選取的SS外，其余各SS的當(dāng)前可得吞吐量 其中，Ω′k為仲裁完后SSk的子載波分配集合， 判斷更新后的當(dāng)前可得吞吐量R′k是否大于Rmink，如果大于，則令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，返回步驟C1，直到各SS間不存在沖突子載波，認(rèn)為此時(shí)各SS的子載波分配集合為該SS的最終子載波，結(jié)束仲裁流程；否則，對(duì)R′k不大于Rmink的SS進(jìn)行補(bǔ)償分配，使得R′k大于Rmink后，令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，并返回步驟C11，直到各SS間不存在沖突子載波，認(rèn)為此時(shí)各SS的子載波分配集合為該SS的最終子載波，結(jié)束仲裁流程；或， C21、在存在一個(gè)沖突子載波的各SS中，逐個(gè)判斷每個(gè)SS去除該沖突子載波后的非沖突子載波吞吐量是否大于該SS的最小速率，如果每個(gè)都大于，則將該沖突子載波仲裁給

對(duì)應(yīng)的SS，執(zhí)行步驟C22，其中，Rk，n是存在沖突子載波n的SSk的當(dāng)前可得吞吐量，φk，n是存在沖突子載波n的SSk的公平性比例權(quán)重，

是存在沖突子載波n的各SS的當(dāng)前可得吞吐量與公平性比例權(quán)重比值的最小值；否則，執(zhí)行步驟C23， C22、去除除

對(duì)應(yīng)的SS外，其余SS的該沖突子載波，并更新該其余SS的當(dāng)前可得吞吐量 其中，Ω′k為仲裁完后SSk的子載波分配集合，返回步驟C21，直到各SS間不存在沖突子載波，認(rèn)為此時(shí)各SS的子載波分配集合為該SS的最終子載波，結(jié)束仲裁流程， C23、在存在該沖突子載波的各SS中，選取當(dāng)前可得吞吐量與最小速率要求差值最小的SS，去除除所選取的SS外，其余各SS的子載波分配集合中的該沖突子載波， 更新所述除所選取的SS外，其余各SS的當(dāng)前可得吞吐量 其中，Ω′k為仲裁完后SSk的子載波分配集合， 判斷更新后的當(dāng)前可得吞吐量R′k是否大于Rmink，如果大于，則令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，返回步驟C21，直到各SS間不存在沖突子載波，認(rèn)為此時(shí)各SS的子載波分配集合為該SS的最終子載波，結(jié)束仲裁流程；否則，對(duì)R′k不大于Rmink的SS進(jìn)行補(bǔ)償分配，使得R′k大于Rmink后，令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，并返回步驟C21，直到各SS間不存在沖突子載波，認(rèn)為此時(shí)各SS的子載波分配集合為該SS的最終子載波，結(jié)束仲裁流程；或， C31、在存在一個(gè)沖突子載波的各SS中，逐個(gè)判斷每個(gè)SS去除該沖突子載波后的非沖突子載波吞吐量是否大于該SS的最小速率，如果每個(gè)都大于，則去除arg min{θ(k，n)}對(duì)應(yīng)的SS的該沖突子載波，執(zhí)行步驟C32，其中，θ(k，n)是沖突子載波n對(duì)存在沖突子載波n的SSk的效用，arg min{θ(k，n)}是沖突子載波n對(duì)存在沖突子載波n的各SS的效用的最小值；否則，執(zhí)行步驟C33， C32、更新arg min{θ(k，n)}對(duì)應(yīng)的SS的當(dāng)前可得吞吐量 其中，Ω′k為仲裁完后SSk的子載波分配集合， 返回步驟C31，直到各SS間不存在沖突子載波，認(rèn)為此時(shí)各SS的子載波分配集合為該SS的最終子載波，結(jié)束仲裁流程， C33、在存在該沖突子載波的各SS中，選取當(dāng)前可得吞吐量與最小速率要求差值最小的SS，去除除所選取的SS外，其余各SS的子載波分配集合中的該沖突子載波， 更新所述除所選取的SS外，其余各SS的當(dāng)前可得吞吐量 其中，Ω′k為仲裁完后SSk的子載波分配集合， 判斷更新后的當(dāng)前可得吞吐量R′k是否大于Rmink，如果大于，則令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，返回步驟C31，直到各SS間不存在沖突子載波，認(rèn)為此時(shí)各SS的子載波分配集合為該SS的最終子載波，結(jié)束仲裁流程；否則，對(duì)R′k不大于Rmink的SS進(jìn)行補(bǔ)償分配，使得R′k大于Rmink后，令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，并返回步驟C31，直到各SS間不存在沖突子載波，認(rèn)為此時(shí)各SS的子載波分配集合為該SS的最終子載波，結(jié)束仲裁流程。
其中，步驟C11～C13，在存在沖突子載波的各SS中，每個(gè)SS去除該沖突子載波后的非沖突子載波吞吐量均大于該SS的最小速率時(shí)，將該沖突子載波仲裁給裕量速率最大的SS，能夠盡可能多的提高系統(tǒng)整體的吞吐量；步驟C21～C23，將該沖突子載波仲裁給

對(duì)應(yīng)的SS，能夠保證非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)下的SS速率比例差別特性并兼顧公平性；步驟C31～C33，去除arg min{θ(k，n)}對(duì)應(yīng)的SS的該沖突子載波，即在存在沖突子載波的各SS中，找出該沖突子載波效用最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的SS，并從該SS中去除該沖突子載波，從而提高用戶利用率。
步驟104BS仲裁完畢后，對(duì)仲裁損失最大的SS進(jìn)行補(bǔ)償分配；利用仲裁后剩余的子載波，對(duì)仲裁損失最大的SS進(jìn)行補(bǔ)償分配，既可提高用戶的吞吐量，又可提高子載波的利用率。
步驟105BS將各SS的最終子載波廣播給各SS，各SS根據(jù)自身的最終子載波進(jìn)行功率和比特分配； 具體功率和比特分配方法包括 根據(jù)各SS的最終子載波進(jìn)行注水比特分配； 依據(jù)注水比特分配的結(jié)果，進(jìn)行比特的取整和調(diào)制階數(shù)的限制，計(jì)算消耗功率和剩余功率，并對(duì)剩余功率進(jìn)行貪婪比特分配；所述消耗功率表示為其中Γk為第k個(gè)用戶的信噪比門限，σk，n2為第k個(gè)用戶在第n個(gè)子載波上的噪聲功率，

為量化后的比特?cái)?shù)；所述剩余功率表示為其中，Pktotal為第k個(gè)用戶的發(fā)射功率限制，

為量化后的求解結(jié)果。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種多入多出-正交頻分復(fù)用系統(tǒng)比特功率分配方法，其特征在于，該方法包括以下步驟
A、確定一個(gè)用戶移動(dòng)終端SS在各子載波上的信道增益并排序；從該SS最大的信道增益對(duì)應(yīng)的子載波開始，依該SS的信道增益由大到小的順序分配子載波給該SS，直到確定當(dāng)前可得吞吐量滿足該SS的最小速率要求為止，該SS分配到的子載波為該SS的初始子載波；
B、重復(fù)執(zhí)行步驟A，直到為每個(gè)SS分配初始子載波后，執(zhí)行步驟C；
C、對(duì)各SS的初始子載波中存在沖突的子載波進(jìn)行沖突裁決，得到最終子載波；
D、將各SS的最終子載波廣播給各SS，根據(jù)各SS的最終子載波進(jìn)行功率和比特分配。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述多入多出-正交頻分復(fù)用系統(tǒng)比特功率分配方法，其特征在于，步驟A具體包括
A1、SS在業(yè)務(wù)請(qǐng)求時(shí)向基站BS發(fā)送該SS的最小速率需求；
A2、SS估計(jì)該SS的無(wú)線信道增益，通過管理消息編碼REP-RSP反饋給BS；
A3、將第k個(gè)SS的無(wú)線信道增益等效為第k個(gè)SS的子子載波增益，即其中，k＝1，2，…，k；n＝1，2，…，n；gk，n，m2為第k個(gè)SS在子載波n上的無(wú)線信道m(xù)的增益；gk，n2為第k個(gè)SS在子載波n上的子載波增益；M為第k個(gè)SS在子載波n上的無(wú)線信道矩陣的秩；
A4、將第k個(gè)SS分別在n個(gè)子載波上的信道增益排序；從該SS最大的信道增益對(duì)應(yīng)的子載波開始，依該SS的信道增益由大到小的順序分配子載波給該SS，直到滿足當(dāng)前可得吞吐量且留有余量，則該SS分配到的子載波為該SS的初始子載波；其中，Ωk為SSk的子載波分配集合，存放SS的子載波分配結(jié)果；余量建議取2倍的Rmink，Rmink為第k個(gè)SS的最小速率，pk，n為第k個(gè)SS在第n個(gè)子載波上的功率；gk，n2為第k個(gè)SS在子載波n上的子子載波增益。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述多入多出-正交頻分復(fù)用系統(tǒng)比特功率分配方法，其特征在于，步驟A4進(jìn)一步包括
a、求出SSk的最低子載波需求數(shù)為
b、將總的子載波數(shù)與SSk最低子載波需求數(shù)的比值，進(jìn)行以2為底數(shù)、Ck為指數(shù)的近似并對(duì)Ck進(jìn)行向下取整
c、預(yù)計(jì)初始子載波數(shù)為
SS當(dāng)前預(yù)計(jì)可得吞吐量其中，Γk，為第k個(gè)SS的信噪比門限；
d、判斷Rk*是否大于Rmink，如果大于，則為本SS的分配Nk個(gè)初始子載波，否則Ck＝Ck-1，返回步驟(3)，直到Ck＝0時(shí)，不為本SS分配初始子載波，結(jié)束本SS的初始子載波分配。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述多入多出-正交頻分復(fù)用系統(tǒng)比特功率分配方法，其特征在于，步驟C具體包括
C11、在存在一個(gè)沖突子載波的各SS中，逐個(gè)判斷每個(gè)SS去除該沖突子載波后的非沖突子載波吞吐量是否大于該SS的最小速率，如果每個(gè)都大于，則將該沖突子載波仲裁給存在該沖突子載波的各SS中裕量速率最大的SS；否則，執(zhí)行步驟C13；
C12、去除裕量速率最大的SS外，其余SS的該沖突子載波，并更新該其余SS的當(dāng)前可得吞吐量，返回步驟C11，直到各SS間不存在沖突子載波；
C13、在存在該沖突子載波的各SS中，選取當(dāng)前可得吞吐量與最小速率要求差值最小的SS，去除除所選取的SS外，其余各SS的子載波分配集合中的該沖突子載波；
更新所述除所選取的SS外，其余各SS的當(dāng)前可得吞吐量；
判斷更新后的當(dāng)前可得吞吐量R′k是否大于Rmink，如果大于，則令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，返回步驟C11，直到各SS間不存在沖突子載波；否則，對(duì)R′k不大于Rmink的SS進(jìn)行補(bǔ)償分配，使得R′k大于Rmink后，令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，并返回步驟C11，直到各SS間不存在沖突子載波。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述多入多出-正交頻分復(fù)用系統(tǒng)比特功率分配方法，其特征在于，步驟C具體包括
C21、在存在一個(gè)沖突子載波的各SS中，逐個(gè)判斷每個(gè)SS去除該沖突子載波后的非沖突子載波吞吐量是否大于該SS的最小速率，如果每個(gè)都大于，則將該沖突子載波仲裁給
對(duì)應(yīng)的SS，執(zhí)行步驟C22，其中，Rk，n是存在沖突子載波n的SSk的當(dāng)前可得吞吐量，φk，n是存在沖突子載波n的SSk的公平性比例權(quán)重，
是存在沖突子載波n的各SS的當(dāng)前可得吞吐量與公平性比例權(quán)重比值的最小值；否則，執(zhí)行步驟C23；
C22、去除除
對(duì)應(yīng)的SS外，其余SS的該沖突子載波，并更新該其余SS的當(dāng)前可得吞吐量，返回步驟C21，直到各SS間不存在沖突子載波；
C23、在存在該沖突子載波的各SS中，選取當(dāng)前可得吞吐量與最小速率要求差值最小的SS，去除除所選取的SS外，其余各SS的子載波分配集合中的該沖突子載波；
更新所述除所選取的SS外，其余各SS的當(dāng)前可得吞吐量；
判斷更新后的當(dāng)前可得吞吐量R′k是否大于Rmink，如果大于，則令當(dāng)前可得吞吐量RK＝R′k，返回步驟C21，直到各SS間不存在沖突子載波；否則，對(duì)R′k不大于Rmink的SS進(jìn)行補(bǔ)償分配，使得R′k大于Rmink后，令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，并返回步驟C21，直到各SS間不存在沖突子載波。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述多入多出-正交頻分復(fù)用系統(tǒng)比特功率分配方法，其特征在于，步驟C具體包括
C31、在存在一個(gè)沖突子載波的各SS中，逐個(gè)判斷每個(gè)SS去除該沖突子載波后的非沖突子載波吞吐量是否大于該SS的最小速率，如果每個(gè)都大于，則去除arg min{θ(k，n)}對(duì)應(yīng)的SS的該沖突子載波，執(zhí)行步驟C32，其中，θ(k，n)是沖突子載波n對(duì)存在沖突子載波n的SSk的效用，arg min{θ(k，n)}是沖突子載波n對(duì)存在沖突子載波n的各SS的效用的最小值；否則，執(zhí)行步驟C33；
C32、更新arg min{θ(k，n)}對(duì)應(yīng)的SS的當(dāng)前可得吞吐量，返回步驟C31，直到各SS間不存在沖突子載波；
C33、在存在該沖突子載波的各SS中，選取當(dāng)前可得吞吐量與最小速率要求差值最小的SS，去除除所選取的SS外，其余各SS的子載波分配集合中的該沖突子載波；
更新所述除所選取的SS外，其余各SS的當(dāng)前可得吞吐量；
判斷更新后的當(dāng)前可得吞吐量R′k是否大于Rmink，如果大于，則令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，返回步驟C31，直到各SS間不存在沖突子載波；否則，對(duì)Rk不大于Rmink的SS進(jìn)行補(bǔ)償分配，使得R′k大于Rmink后，令當(dāng)前可得吞吐量Rk＝R′k，并返回步驟C31，直到各SS間不存在沖突子載波。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述多入多出-正交頻分復(fù)用系統(tǒng)比特功率分配方法，其特征在于，步驟C進(jìn)一步包括
仲裁完畢后，對(duì)仲裁損失最大的SS進(jìn)行補(bǔ)償分配。
8、根據(jù)權(quán)利要求1所述多入多出-正交頻分復(fù)用系統(tǒng)比特功率分配方法，其特征在于，步驟D具體包括
根據(jù)各SS的最終子載波進(jìn)行注水比特分配；
依據(jù)注水比特分配的結(jié)果，進(jìn)行比特的取整和調(diào)制階數(shù)的限制，計(jì)算消耗功率和剩余功率，并對(duì)剩余功率進(jìn)行貪婪比特分配。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多入多出-正交頻分復(fù)用系統(tǒng)比特功率分配方法，該方法先獲得SS在各子載波上的信道增益并排序，從該SS最大的信道增益對(duì)應(yīng)的子載波開始，依該SS的信道增益由大到小的順序分配子載波給該SS，直到確定當(dāng)前可得吞吐量滿足該SS的最小速率要求為止；然后通過仲裁消除個(gè)SS間的子載波沖突；最后進(jìn)行注水比特分配。采用本發(fā)明所述的方法，可以在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)吞吐量最大化的基礎(chǔ)上，降低MIMO-OFDM系統(tǒng)資源分配的復(fù)雜度。
文檔編號(hào)H04B7/005GK101340419SQ20081014623
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日
發(fā)明者謝玉堂, 趙新勝, 鎮(zhèn) 劉 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司