[发明专利]分布式多入多出正交频分复用系统及其中资源分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别地涉及一种分布式多入多出正交频分复用系统及其中资源分配方法。

背景技术

现有资源分配方法大体可以分为静态分配方法和动态分配方法两类，而为了简化问题，与子载波相关的动态资源分配方法通常假设一个子载波在一个分配时隙内只能由一个用户占用，这类方法应用到分布式MIMO-OFDM(多入多出正交频分复用)系统中无法充分利用MIMO中的空分多址，因而所能达到的容量性能十分有限。

一种最优天线与子载波分配方法的基本原理是将天线与子载波等效为空频子信道，进而依据一定的准则(如使系统容量最大化)通过遍历搜索的方式将子信道分配给用户。若系统具有N_t根发射天线，M个子载波，K个用户，则系统共有N_t·M个子信道，采用这种方法总共要进行次搜索，而且需要每个用户反馈其在所有天线和子载波上所支持的最大速率。显然，如此庞大的计算量和反馈开销使得这种方法很难应用在实际的分布式MIMO-OFDM系统中。为了解决最优分配方法存在的问题，当前的MASA(Multi-user Antenna & Sub-carrier Allocation)方法需要基站与用户端都有一定的选择和计算能力，在假设功率平均分配的情况下，通过先选择天线再选择用户的过程，避免了遍历搜寻每个用户上所有天线与子载波的组合，从而降低了运算的复杂度。这种方法的容量性能与最优分配方法相接近，另一个优点是用户只需反馈其在每个子载波上的最优天线序号及其相应的速率，不需要反馈所有的信道状态信息，反馈开销较低。然而，这种方法由于没有考虑系统天线数量大于用户数的情况，导致在用户数相对较少时系统性能有所损失。

由此可见，当前需要一种新的资源分配的技术方案，来解决分布式多入多出正交频分复用系统中存在的上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种分布式多入多出正交频分复用系统及其中资源分配方法，解决了当前方法由于没有考虑系统天线数量大于用户数的情况，导致在用户数相对较少时系统性能有所损失的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种分布式多入多出正交频分复用系统中资源分配方法，包括：

小区内每个用户分别根据得到的信道状态的数据计算小区内各个端口为其提供的最大速率，根据得到的结果选择通信端口；

确定为通信端口的端口下属的全部用户分别计算该端口内的全部天线为其提供的最大速率，根据得到的结果选择速率最大的天线，并将携带选择的天线编号及其对应速率的用户信息反馈至相应端口；

端口根据收到的用户信息，为该端口内的每根天线对应的全部用户中选择速率最大的一个用户作为服务对象分配天线和子载波，完成资源分配。

进一步地，上述方法还可包括，所述小区内每个用户是通过信道估计获得所述信道状态的数据。

进一步地，上述方法还可包括，所述小区内每个用户根据得到的结果选择通信端口，是通过得到的结果中选择速率最大的两个端口作为通信端口来完成。

进一步地，上述方法还可包括，所述端口是并行地为选择的作为服务对象的用户分配天线和子载波，完成资源分配。

进一步地，上述方法还可包括，所述端口选择速率最大的一个用户作为服务对象分配天线和子载波后，还包括更新该端口的天线集和用户集，完成资源分配。

进一步地，上述方法还可包括，所述端口若判断该端口内天线由于对应的信道与其他天线相比较差而没被任何用户选中，且该端口内每根天线下属的全部用户中仍有用户未分到资源，

则所述端口内每根天线下属的未分到资源的用户分别计算该端口内的未分配的全部天线为其提供的最大速率，根据得到的结果选择速率最大的天线，并将携带选择的天线编号及对应速率的用户信息反馈至相应端口；

端口根据收到的用户信息，为该端口内的未分配的全部天线中每根天线对应的未分到资源的全部用户中选择速率最大的一个用户作为服务对象分配天线和子载波，完成资源分配。

本发明还提供了一种分布式多入多出正交频分复用系统，包括计算控制模块和资源控制模块，其中，

所述计算控制模块，用于对小区内每个用户分别根据得到的信道状态的数据计算小区内各个端口为其提供的最大速率，根据得到的结果选择通信端口；对确定为通信端口的端口下属的全部用户分别计算该端口内的全部天线为其提供的最大速率，根据得到的结果选择速率最大的天线，并将携带选择的天线编号及其对应速率的用户信息反馈至所述资源控制模块；