一種用于ofdm中繼系統(tǒng)的資源分配方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)?jiān)O(shè)及通信領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種用于OFDM中繼系統(tǒng)的資源分配方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在寬帶無線傳輸系統(tǒng)中，正交頻分復(fù)用（cxrthogonal化equen巧division multiplexing,OFDM)技術(shù)能夠有效地對(duì)抗頻率選擇性衰落和符號(hào)間干擾的問題，而且能夠 提供高的頻譜效率。把中繼技術(shù)和OFDM傳輸技術(shù)結(jié)合起來可W更有效地提高系統(tǒng)容量。在 OFDM中繼系統(tǒng)中，中繼節(jié)點(diǎn)中的子載波可WAF或者DF的方式對(duì)源節(jié)點(diǎn)中的子載波上的信 號(hào)進(jìn)行中繼，OFDM中繼載波的容量取決于中繼子載波的配對(duì)方式W及子載波的功率分配策 略。
[0003] 因此，如何合理地將子載波分配到(FDM中繼系統(tǒng)中的前后兩跳中，成為目前關(guān)注 的重點(diǎn)，而現(xiàn)有的OFDM中繼系統(tǒng)的資源分配方法，為了保證系統(tǒng)的性能，往往存在復(fù)雜性 高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N用于OFDM中繼系統(tǒng)的資源分配方法及裝置，目的在于解決在 保證(FDM中繼系統(tǒng)的性能的前提下，降低資源分配復(fù)雜性的問題。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝薟下技術(shù)方案：
[0006] 一種用于OFDM中繼系統(tǒng)的資源分配方法，包括：
[0007] 基于每個(gè)子載波到中繼的信道增益，將所有子載波分為M個(gè)子載波組，其中，每一 個(gè)子載波組中均包括P個(gè)子載波；
[0008] 依據(jù)所述M個(gè)子載波組，對(duì)所述OFDM中繼系統(tǒng)容量的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化后 的目標(biāo)函數(shù)中，最小運(yùn)算單元為所述子載波分組；
[0009] 利用所述簡(jiǎn)化后的目標(biāo)函數(shù)，對(duì)所述M個(gè)子載波組進(jìn)行配對(duì)。
[0010] 可選地，所述基于每個(gè)子載波到中繼的信道增益，將所有子載波分為M個(gè)子載波 組包括：
[0011] 根據(jù)每個(gè)子載波從源節(jié)點(diǎn)到中繼的信道增益的大小，對(duì)所有子載波進(jìn)行降序排 列；并通過按照排序?qū)⒚縋個(gè)子載波分為一組，得到M個(gè)子載波組；
[0012] 或者，
[0013] 根據(jù)每個(gè)子載波從目的節(jié)點(diǎn)到中繼的信道增益的大小，對(duì)所有子載波進(jìn)行降序排 列；并通過按照排序?qū)⒚縋個(gè)子載波分為一組，得到M個(gè)子載波組。
[0014] 可選地，所述OFDM中繼系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)的獲取過程具體包括：
[0015] 獲取在所述OFDM中繼系統(tǒng)的總的帶寬被平均分給N個(gè)子載波、子載波配對(duì)（i，j) 分配給中繼k，第一跳和第二跳分配給該鏈路的功率分別為PiA1和P 的情況下的原始系 統(tǒng)容量的目標(biāo)函數(shù)：
[0016]
[0017]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于OFDM中繼系統(tǒng)的資源分配方法，其特征在于，包括： 基于每個(gè)子載波到中繼的信道增益，將所有子載波分為M個(gè)子載波組，其中，每一個(gè)子 載波組中均包括P個(gè)子載波； 依據(jù)所述M個(gè)子載波組，對(duì)所述OFDM中繼系統(tǒng)容量的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化后的目 標(biāo)函數(shù)中，最小運(yùn)算單元為所述子載波分組； 利用所述簡(jiǎn)化后的目標(biāo)函數(shù)，對(duì)所述M個(gè)子載波組進(jìn)行配對(duì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于每個(gè)子載波到中繼的信道增益， 將所有子載波分為M個(gè)子載波組包括： 根據(jù)每個(gè)子載波從源節(jié)點(diǎn)到中繼的信道增益的大小，對(duì)所有子載波進(jìn)行降序排列；并 通過按照排序?qū)⒚縋個(gè)子載波分為一組，得到M個(gè)子載波組； 或者， 根據(jù)每個(gè)子載波從目的節(jié)點(diǎn)到中繼的信道增益的大小，對(duì)所有子載波進(jìn)行降序排列； 并通過按照排序?qū)⒚縋個(gè)子載波分為一組，得到M個(gè)子載波組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述OFDM中繼系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)的獲 取過程具體包括： 獲取在所述OFDM中繼系統(tǒng)的總的帶寬被平均分給N個(gè)子載波、子載波配對(duì)（i，j)分配 給中繼k，第一跳和第二跳分配給該鏈路的功率分別為PuJPp^2的情況下的原始系統(tǒng)容 量的目標(biāo)函數(shù)：
個(gè)數(shù)，Pu為子載波配對(duì)參數(shù)，tUk為中繼選擇的參數(shù)，p 第一跳分配的功率，p&2為 第二跳分配的中繼，Ruk為（i，j，k)路徑的信道； 利用端到端等效信道增益對(duì)所述原始系統(tǒng)容量的目標(biāo)函數(shù)簡(jiǎn)化為：
路徑傳播時(shí)的等效信道增益，簡(jiǎn)化后的系統(tǒng)容量的目標(biāo)函數(shù)為所述OFDM中繼系統(tǒng)容量的 目標(biāo)函數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)所述M個(gè)子載波組，對(duì)所述OFDM 中繼系統(tǒng)容量的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)化包括： 通過將所述OFDM中繼系統(tǒng)容量的目標(biāo)函數(shù)中的最小運(yùn)算單元由子載波替換為子載波
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述簡(jiǎn)化后的目標(biāo)函數(shù)，對(duì)所述 M個(gè)子載波組進(jìn)行配對(duì)包括： 使用拉格朗日對(duì)偶算法、次梯度算法以及匈牙利算法，對(duì)所述M個(gè)子載波組進(jìn)行配對(duì)。
6. -種用于OFDM中繼系統(tǒng)的資源分配裝置，其特征在于，包括： 分組模塊，用于基于每個(gè)子載波到中繼的信道增益，將所有子載波分為M個(gè)子載波組， 其中，每一個(gè)子載波組中均包括P個(gè)子載波； 簡(jiǎn)化模塊，用于依據(jù)所述M個(gè)子載波組，對(duì)所述OFDM中繼系統(tǒng)容量的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn) 化，簡(jiǎn)化后的目標(biāo)函數(shù)中，最小運(yùn)算單元為所述子載波分組； 配對(duì)模塊，用于利用所述簡(jiǎn)化后的目標(biāo)函數(shù)，對(duì)所述M個(gè)子載波組進(jìn)行配對(duì)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述分組模塊用于基于每個(gè)子載波到中 繼的信道增益，將所有子載波分為M個(gè)子載波組包括： 所述分組模塊具體用于，根據(jù)每個(gè)子載波從源節(jié)點(diǎn)到中繼的信道增益的大小，對(duì)所有 子載波進(jìn)行降序排列；并通過按照排序?qū)⒚縋個(gè)子載波分為一組，得到M個(gè)子載波組；或 者，根據(jù)每個(gè)子載波從目的節(jié)點(diǎn)到中繼的信道增益的大小，對(duì)所有子載波進(jìn)行降序排列；并 通過按照排序?qū)⒚縋個(gè)子載波分為一組，得到M個(gè)子載波組。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述簡(jiǎn)化模塊還用于：獲取 所述OFDM中繼系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)，獲取的具體過程包括：獲取在所述OFDM中繼系統(tǒng) 的總的帶寬被平均分給N個(gè)子載波、子載波配對(duì)（i，j)分配給中繼k，第一跳和第二 跳分配給該鏈路的功率分別為PuJPP^2的情況下的原始系統(tǒng)容量的目標(biāo)函數(shù)：
P為子載波配對(duì)參數(shù)，t 為中繼選擇的參數(shù)，P 第一跳分配的功率，PU2為第二 跳分配的中繼，Ruk為（i，j，k)路徑的信道；并且，利用端到端等效信道增益對(duì)所述原始系
波通過（i，j)這一子載波路徑傳播時(shí)的等效信道增益，簡(jiǎn)化后的系統(tǒng)容量的目標(biāo)函數(shù)為所 述OFDM中繼系統(tǒng)容量的目標(biāo)函數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述簡(jiǎn)化模塊用于依據(jù)所述M個(gè)子載波 組，對(duì)所述OFDM中繼系統(tǒng)容量的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)化包括： 所述簡(jiǎn)化模塊具體用于，通過將所述OFDM中繼系統(tǒng)容量的目標(biāo)函 數(shù)中的最小運(yùn)算單元由子載波替換為子載波組，得到簡(jiǎn)化后的目標(biāo)函數(shù)：
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述配對(duì)模塊用于利用所述簡(jiǎn)化后的目 標(biāo)函數(shù)，對(duì)所述M個(gè)子載波組進(jìn)行配對(duì)包括： 所述配對(duì)模塊具體用于，使用拉格朗日對(duì)偶算法、次梯度算法以及匈牙利算法，對(duì)所述M個(gè)子載波組進(jìn)行配對(duì)。
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N用于OFDM中繼系統(tǒng)的資源分配方法及裝置，基于每個(gè)子載波到中繼的信道增益，將所有子載波分為M個(gè)子載波組，其中，每一個(gè)子載波組中均包括P個(gè)子載波，并且，依據(jù)所述M個(gè)子載波組，對(duì)所述OFDM中繼系統(tǒng)容量的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化后的目標(biāo)函數(shù)中，最小運(yùn)算單元為所述子載波分組，再利用所述簡(jiǎn)化后的目標(biāo)函數(shù)，對(duì)所述M個(gè)子載波組進(jìn)行配對(duì)，因?yàn)楹?jiǎn)化后的目標(biāo)函數(shù)中不再以子載波為最小運(yùn)算單元，而是以子載波組為最小運(yùn)算單元，與子載波相比，子載波組縮小了載波配對(duì)的范圍，因此，能夠在不影響系統(tǒng)性能的前提下，降低子載波配對(duì)的復(fù)雜度。
【IPC分類】H04W72-04, H04W72-06
【公開號(hào)】CN104822180
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510282852
【發(fā)明人】劉志永, 王一蓉, 鄧偉, 王艷茹, 范軍麗, 阮春青, 劉凱明
【申請(qǐng)人】北京國(guó)電通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司, 北京郵電大學(xué), 北京中電飛華通信股份有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年5月28日