專利名稱：基于正交頻分多址的多用戶接入單中繼的傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于正交頻分多址的多用戶接入單中繼的傳輸方法。
背景技術(shù)：
正交頻分多址技術(shù)是未來第四代移動(dòng)通信領(lǐng)域的主要多載波傳輸技術(shù)，它能提供很高的頻譜效率和數(shù)據(jù)速率，同時(shí)對(duì)于信道的時(shí)間彌散性不敏感。在正交頻分多址系統(tǒng)中， 不同用戶選擇不同的子載波會(huì)經(jīng)歷不同的衰落，每個(gè)子信道可以被建模成一個(gè)慢速時(shí)變?cè)鲆娴募有愿咚拱自肼曅诺馈?duì)于正交頻分多址系統(tǒng)的子載波分配有兩種不同的形式，一種是固定的信道分配，另一種是動(dòng)態(tài)的信道分配。對(duì)于信道狀態(tài)會(huì)改變的系統(tǒng)，固定信道分配不是最優(yōu)的方法，相反動(dòng)態(tài)的信道分配會(huì)根據(jù)不同用戶對(duì)不同信道的增益變化來分配，因此利用多用戶分集來提升系統(tǒng)性能。對(duì)于用戶來說，動(dòng)態(tài)的子載波分配，可達(dá)的最大數(shù)據(jù)速率是隨時(shí)間變化的，這樣的系統(tǒng)要達(dá)到信道容量不能采用傳統(tǒng)的固定速率的編碼方法。要達(dá)到信道容量必須采用具有自適應(yīng)速率特性和逐次譯碼的編碼方法，最佳的編碼方法是采用無速率碼，無速率碼具有桶積水效應(yīng)，只要收到的編碼包所含互信息量達(dá)到一定門限值，就一定可以成功譯碼，避免的固定碼率所帶來的速率損失，更加適應(yīng)這種動(dòng)態(tài)的信道分配系統(tǒng)。中繼速率匹配要求中繼兩側(cè)速率達(dá)到最佳匹配度，最大程度的滿足傳輸需求，匹配后用戶最終獲得的速率是中繼兩側(cè)速率的最小值。對(duì)于中繼場(chǎng)景，一般考慮兩類傳輸方式，直接傳輸和解碼傳輸，解碼傳輸要求計(jì)算量非常大，復(fù)雜度高，本文研究的策略采用的是基于用戶包的直接傳輸。在多用戶上行接入的正交頻分多址中繼場(chǎng)景中，中繼子載波配對(duì)的選擇目標(biāo)是使整個(gè)系統(tǒng)獲得的速率最大化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于正交頻分多址的多用戶接入單中繼的傳輸方法?；谡活l分多址的多用戶接入單中繼的傳輸方法是多用戶單中繼系統(tǒng)由K個(gè)用戶和一個(gè)非再生中繼站及一個(gè)基站組成，多用戶到基站沒有直接傳輸?shù)逆溌?，通過中繼站中轉(zhuǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，用戶到基站的傳輸包括兩個(gè)時(shí)隙，采用時(shí)分方式，第一個(gè)時(shí)隙是用戶到中繼站，第二個(gè)時(shí)隙是中繼站到基站。中繼站是一個(gè)集中的控制器，確知兩段鏈路的信道狀態(tài)信息，中繼站和K個(gè)用戶之間以及中繼站和基站之間包含共同的N條子載波，總的傳輸帶寬為B，所有載波上有著相同的噪聲功率譜密
度況不同用戶出現(xiàn)在中繼站覆
蓋小區(qū)的不同位置，每個(gè)用戶與中繼站的N條子信道都有著不同的信道增益，每個(gè)子載波
上每個(gè)時(shí)隙只能傳輸同一個(gè)用戶的數(shù)據(jù)，所有用戶在所有子載波的上用相同的功率Λ發(fā)送數(shù)據(jù)，中繼站與基站之間的N條子信道也有著不同的信道增益，這N條子載波上的發(fā)送功率同樣為巧，待分配的可用子載波集合為=,用戶集合為=,
在石&4時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，多用戶單中繼系統(tǒng)的接入用戶數(shù)目保持不變，每個(gè)用戶到達(dá)多用戶單中繼
系統(tǒng)提交接入請(qǐng)求開始計(jì)算等待時(shí)間仏，用戶包的隊(duì)列長(zhǎng)度為4^，這兩個(gè)參數(shù)都是隨著
時(shí)間變化更新的，更新公式為
權(quán)利要求
1. 一種基于正交頻分多址的多用戶接入單中繼的傳輸方法，其特征在于，多用戶單中繼系統(tǒng)由K個(gè)用戶和一個(gè)非再生中繼站及一個(gè)基站組成，多用戶到基站沒有直接傳輸?shù)逆溌?，通過中繼站中轉(zhuǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，用戶到基站的傳輸包括兩個(gè)時(shí)隙，采用時(shí)分方式，第一個(gè)時(shí)隙是用戶到中繼站，第二個(gè)時(shí)隙是中繼站到基站，中繼站是一個(gè)集中的控制器，確知兩段鏈路的信道狀態(tài)信息，中繼站和K個(gè)用戶之間以及中繼站和基站之間包含共同的N條子載波，總的傳輸帶寬為B，所有載波上有著相同的噪聲功率譜密度風(fēng)，不同用戶出現(xiàn)在中繼站覆蓋小區(qū)的不同位置，每個(gè)用戶與中繼站的N條子信道都有著不同的信道增益，每個(gè)子載波上每個(gè)時(shí)隙只能傳輸同一個(gè)用戶的數(shù)據(jù)，所有用戶在所有子載波的上用相同的功率巧發(fā)送數(shù)據(jù)，中繼站與基站之間的N條子信道也有著不同的信道增益，這N條子載波上的發(fā)送功率同樣為馬，待分配的可用子載波集合為《€』={1，2...,3/},用戶集合為=,在巧時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，多用戶單中繼系統(tǒng)的接入用戶數(shù)目保持不變，每個(gè)用戶到達(dá)多用戶單中繼系統(tǒng)提交接入請(qǐng)求開始計(jì)算等待時(shí)間^，用戶包的隊(duì)列長(zhǎng)度為4、f，這兩個(gè)參數(shù)都是隨著時(shí)間變化更新的，更新公式為
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于正交頻分多址的多用戶接入單中繼的傳輸方法， 其特征在于所述的中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)用戶和信道狀態(tài)信息執(zhí)行子載波分配步驟，包括1)計(jì)算每個(gè)用戶的公平權(quán)重因子％4，初始化可用子載波集合為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于正交頻分多址的多用戶接入單中繼的傳輸方法。發(fā)明考慮多用戶的隊(duì)列長(zhǎng)度和等待時(shí)間的用戶公平權(quán)重因子排序法，以用戶公平權(quán)重因子排序來決定用戶選擇子載波的優(yōu)先權(quán)，用戶每次在可用子載波集合里選擇信道增益值最大的。中繼站根據(jù)每個(gè)用戶分配到的子載波集合得到每個(gè)用戶的可達(dá)速率，對(duì)中繼和基站之間的N個(gè)子載波進(jìn)行匹配，從所有用戶中找出最大的，再尋找使得用戶與載波之間速率差絕對(duì)值最小的子載波，將該子載波分配給該用戶，同時(shí)更新該用戶的速率為兩者的差值，直到這里的用戶速率變?yōu)樨?fù)數(shù)或者子載波全部分配完畢為止。本發(fā)明在不考慮功率約束情況下給出了多用戶上行正交頻分多址的中繼系統(tǒng)中子載波分配的低復(fù)雜度的啟發(fā)式算法。
文檔編號(hào)H04W72/04GK102164413SQ20101059829
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者富饒, 張朝陽 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)