[发明专利]多输入输出－正交频分复用系统子载波分配方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通讯系统子载波分配，特别涉及一种用于多用户MIMO-OFDM(multiple input multiple output-Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，多输入多输出—正交频分复用)系统中OFDM与FDMA(Frequency Division Multiple Access，频分多址)、SDMA(Space DivisionMultiple Access，空分多址)相结合的子载波自适应分配方法及装置。

背景技术

移动无线信道是一个时变环境，信道容量和接收端的信噪比等都是随机变化的。当采用固定的分配方式时，通信系统就无法适应信道状况的变化。如果在MIMO-OFDM系统中能充分利用空间、时间和频率维上的自由度，可以设计更为灵活的分配方式，使性能达到更好。

在多用户MIMO-OFDM系统中，由于不同用户所处位置的随机性，大多数用户之间所经历的信道衰落状况往往是独立的。在某个时刻或是某个子载波上，某些用户可能正处于深度衰落当中，不适于在信道上传输数据。而与此同时，很可能会有另一部分用户信道状况比较好，所以可以最大限度地获取多用户分集的好处，来满足不同用户的要求，提出可以在多用户MIMO-OFDM环境中使用的子载波分配算法，从而在子载波选择中获得性能的改善或者是传输速率的提升。

目前，对于OFDM系统中的子载波分配的研究是一个热点，但对于多用户MIMO-OFDM研究较少，只是提出一些从单一的准则出发进行子载波分配的方法，例如仅从SNR(Signal to Noise Ratio，信噪比)的排序进行考虑，和SISO(Single Input Single Output，单输入单输出)相比没有明显改善。

现有技术仅从单一准则出发进行子载波分配不能兼顾其他性能，会造成系统总体性能的下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于多用户多输入输出-正交频分复用子载波分配方法，以克服现有技术正交频分复用系统中子载波分配仅从某个准则出发造成系统性能下降的问题。

为达到上述目的，本发明提供的多用户多输入输出-正交频分复用系统子载波分配方法，其特征在于，根据用户数多少相应采用频分多址或者空分多址方式进行子载波分配；当用户数较少时，采用频分多址方式根据信道容量进行子载波分配；当用户数较多时，采用空分多址方式根据空间子信道进行子载波分配。

上述方法，其特征在于，还包括一初始化步骤，用于从第一个子载波开始进行分配，并把所有可用子载波作为一个集合。

上述方法，其特征在于，还包括一子载波分配结束判断步骤，用于判断所述集合中的子载波是否分配完毕；当下一待分配的子载波不属于所述集合时，判断为子载波分配完毕，否则继续进行子载波分配。

上述方法，其特征在于，所述采用频分多址方式根据信道容量进行子载波分配是将所述集合中的一个子载波分配给在其上瞬时容量值最大的用户。

上述方法，其特征在于，所述采用空分多址方式根据空间子信道进行子载波分配是将所述集合中的一个子载波上的一根发射天线分配给所有用户中可实现速率最大的用户。

为进一步实现本发明的目的，本发明还提供了一种多输入输出-正交频分复用系统子载波分配装置，其特征在于，包括：

初始化配置模块，用于从第一个子载波开始进行分配，并把所有可用子载波作为一个集合；

频分多址方式子载波分配模块，用于在用户数较少时根据信道容量进行子载波分配；

空分多址方式子载波分配模块，用于在用户数较多时根据空间子信道进行子载波分配。

更进一步的，本发明还提供了一种多输入输出-正交频分复用系统，包括一子载波分配装置，其特征在于，所述子载波分配装置包括：

初始化配置模块，用于从第一个子载波开始进行分配，并把所有可用子载 波作为一个集合；

频分多址方式子载波分配模块，用于在用户数较少时根据信道容量进行子载波分配；

空分多址方式子载波分配模块，用于在用户数较多时根据空间子信道进行子载波分配。

与现有技术相比，本发明从信道容量和空间子信道的角度出发进行子载波分配，克服了现有技术仅从单一准则出发进行子载波分配不能兼顾其他性能的缺陷，本发明的应用能使得系统瞬时容量最大、发射天线速率最大。

附图说明

图1是本发明实施例多用户MIMO-OFDM系统中子载波分配方法流程图；

图2是本发明实施例多用户MIMO-OFDM系统框图。