[发明专利]多用户MIMO-OFDM上行链路资源分配方法

权利要求书

1.一种多用户多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)上行链路资源分配方法， 其特征在于：它由以下步骤实现：

步骤一：用户按空间相关性分组；

波达角(DOA)的夹角小于5度的用户分在一组；

步骤二：每组内用户按子载波独占方式分配子载波；

依据比例公平原则，对组内用户以独占方式分配子载波，任意子载波每组有 且仅有一个用户占用；定义子载波分配因子为1表示用户k占用子载波m，为 0表示用户k不占用子载波m；

步骤三：各组间共享同一子载波的用户利用波束形成技术，基于零空间交集 的连续迫零方法，实现共道干扰抑制的同时完成子空间的分配；对每个子载波， 将共享该子载波的用户编号为1～K，利用基于零空间交集的连续迫零方法，按如 下步骤，以用户编号的正序计算各用户的迫零矩阵Z、发射加权矩阵W、接收合 并矩阵R；

对用户1：Z₁＝1，H₁＝[U₁⁽¹⁾，U₁⁽⁰⁾]Λ₁V₁^H，令R₁＝[U₁⁽¹⁾]^H，W₁＝V₁；

对用户2：Z₂＝[U₁⁽⁰⁾]^HZ₁，Z₂H₂＝[U₂⁽¹⁾，U₂⁽⁰⁾]Λ₂V₂^H，令

R₂＝[U₂⁽¹⁾]^HZ₂，W₂＝V₂；

对用户3：Z₃＝[U₂⁽⁰⁾]^HZ₂，Z₃H₃＝[U₃⁽¹⁾，U₃⁽⁰⁾]Λ₃V₃^H，令

R₃＝[U₃⁽¹⁾]^HZ₃，W₃＝V₃；

对用户k：Z_k＝[U_k-1⁽⁰⁾]^HZ_k-1，Z_kH_k＝[U_k⁽¹⁾，U_k⁽⁰⁾]Λ_kV_k^H，令

R_k＝[U_k⁽¹⁾]^HZ_k，W_k＝V_k；

......

对用户K：Z_K＝[U_K-1⁽⁰⁾]^HZ_K-1，Z_KH_K＝[U_K⁽¹⁾，U_K⁽⁰⁾]Λ_KV_K^H，令

R_K＝[U_K⁽¹⁾]^HZ_K，W_K＝V_K；

步骤四：依据等效信道增益，自适应比特功率分配；

对每个用户，以单用户方式对所分配的所有子载波进行比特、功率分配；

步骤五：基站端基于连续干扰消除(SIC)方法进行多用户检测；

基站端对接收的多用户的信号和进行分离，计算出每个共享用户的信号；对 每个子载波，按如下步骤，以用户编号的逆序计算各共享用户的接收信号；

对用户K：

RKY=[UK(1)]HZK(HKWKXK+Σj=1K-1HjWjXj)+RKn=ΛKXK+RKn]]>

X^K=(ΛK)-1RKY]]>

......

对用户k：

Rk(Y-Σj=k+1KHjWjXj)=[Uk(1)]HZk(HkWkXk+Σj=1k-1HjWjXj)+Rkn=ΛkXk+Rkn]]>

X^k=(Λk)-1Rk(Y-Σj=k+1KHjWjXj)]]>

......

对用户1：

R1(Y-Σj=2KHjWjXj)=[U1(1)]H(H1W1X1+n)=Λ1X1+R1n]]>

X^1=(Λ1)-1R1(Y-Σj=2KHjWjXj)]]>

步骤六：各用户依据最大似然法则进行多进制正交幅度调制(MQAM)解 码；

其中H_k为用户k的信道矩阵，U、V为奇异值分解(SVD)的计算结果，Λ_k为等效信道增益λ_k(i)组成的对角阵，Y为基站接收信号，X_k为用户k的信号，n为 噪声。