本发明专利技术公开了一种分组MIMO-MC-CDMA系统中基于比例公平性的资源分配算法，其特征是，包括以下具体步骤：步骤（1），依据分组MIMO-MC-CDMA系统吞吐量最大化问题和分组MIMO-MC-CDMA系统不同用户速率的要求，建立分组MIMO-MC-CDMA系统的系统模型；步骤（2），根据用户在每个不同的子载波上的等价空间信道增益对用户进行分组；步骤（3），根据不同用户速率的要求及吞吐量最大化的要求对子载波进行分配。本发明专利技术的有益效果：解决了MIMO-MC-CDMA系统中存在的资源不能得到合理利用的问题，使系统的资源得到充分利用的同时又能满足不同用户速率的需求，提高系统资源利用率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种分组MIMO-MC-CDMA系统中基于比例公平性的资源分配算法。
技术介绍
随着移动通信技术的高速发展，以多媒体业务为代表的各种高速数据业务不断增长，并逐渐成为核心业务。未来无线通信系统要求尽可能的提高系统资源利用率，同时，用户的服务质量（QoS）也是个亟待考虑的问题。MIMO-MC-CDMA系统具有分集系统，多载波调制系统和扩频系统的优点，可以最大限度的利用系统的分集资源，抗多径衰落，同时具有很高的用户容量，拥有高的数据传输速率和良好的可靠性，在未来无线通信中有很好的前景。对MIMO-MC-CDMA系统，已提出一些资源分配算法。例如，运用拉格朗日乘子法对下行MIMO-MC-CDMA系统进行功率和子信道的分配，来最大化系统的容量【Ernest S.Lo,Peter W.C.Chan,V.K.N.Lau,R.S.Cheng,K.B.Letaief，R.D.Murch,and W.H.Mow，“AdaptiveResource Allocation and Capacity Comparison of Downlink Multiuser MIMO-MC-CDMA andMIMO-OFDMA”,IEEE Transcations on Wireless Communications.March 2007,Vol.6,No.3:pp.1083-1093.】。有些也会从发送功率角度考虑问题，用贪婪算法和拉格朗日乘子法对分别对系统进行比特分配，来使系统发送功率的最小化【Peerapong Uthansakul and MarekE.Bialkowski,“Performance Comparisons between Greedy and Lagrange Algorithms in AdaptiveMIMO MC-CDMA Systems”,Asia-Pacific Conference on Communications,Perth,WesternAustralia,2005.pp.163-167.】。另一方面，为了更容易实现多用户检测，提出了分组MC-CDMA系统【S.Hara and R.Prasad,“Overview of multicarrier CDMA”,IEEE Commun.Mag.Dec.1997,pp.126-133.】【X.Cai,S.Zhouand G.B.Giannakis,Group-orthogonal multicarrier CDMA,IEEE Trans.Commun.,Jan 2004,vol.52,no.1.】。在分组MC-CDMA系统中，用户被分到不同的组里。每一组中的用户通过各自的正交扩频码来区分，且同一组用户共同使用同一组载波。不同组使用不同组的载波。由于分组MC-CDMA系统的以上特点及MIMO技术的一些优点，分组MIMO-MC-CDMA系统就被一些人所关注，提出了一些对该系统的资源分配方法。对STBC MC-CDMA系统（2个发送天线，2个接收天线）提出了一种用户分组算法来使系统的发送功率最小【Antonis Phasouliotisand Daniel K.C.So,“User Grouping Algorithm for Power Minimization in STBC MC-CDMAsystems”,IEEE 21st International Symposium on Personal Indoor and Mobile RadioCommunication,2010,pp.1071-1075.】。为了避免系统资源被一部分用户独占，用户公平性也是系统资源分配时要考虑的问题。用户速率比例要求是从一个角度来考虑用户之间的公平性，而在分组MIMO-MC-CDMA系统中此方面的研究几乎是空白。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种分组MIMO-MC-CDMA系统中基于比例公平性的资源分配算法，本专利技术是将基于用户的速率比例公平性提出的一种用户分组，子载波分配的算法用于分组MIMO-MC-CDMA系统中，解决了MIMO-MC-CDMA系统中存在的资源不能得到合理利用的问题，使系统的资源得到充分利用的同时又能满足不同用户速率的需求，提高系统资源利用率。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种分组MIMO-MC-CDMA系统中基于比例公平性的资源分配算法，包括以下具体步骤：步骤（1），依据分组MIMO-MC-CDMA系统吞吐量最大化问题和分组MIMO-MC-CDMA系统不同用户速率的要求，建立分组MIMO-MC-CDMA系统的系统模型；步骤（2），根据用户在每个不同的子载波上的等价空间信道增益对用户进行分组；步骤（3），根据不同用户速率的要求及吞吐量最大化的要求对子载波进行分配。所述步骤（1）中，分组MIMO-MC-CDMA系统的系统模型表示为：maxRtotal （6）s.t.Σk=1Kρk,g=KG---(6.1)]]>Σk=1KΣn=1NΣi=1Mpk,ni=Ptotal---(6.2)]]>|ρk1,g-ρk2,g|=|ρk1,n-ρk2,n|∀g=1,2,...,Ng;∀k1,k2,n---(6.3)]]>ρk,g＝ρn,g whenρk,n＝1ρk,g≠ρn,g whenρk,n＝0 （6.4）式（6.1）表示每个组有个用户。式（6.2）是总功率约束。式（6.3）指的是同一组用户共用同一组子载波。式（6.4）说明了ρk,n，ρk,g和ρg,n的关系，当ρk,n＝1，表示子载波n被用户k占用，就是说用户k如果在第g组时，所占用的子载波n也在相应的第g组子载波中，否则ρk,n＝0。式（6.5）为用户速率比例约束。所述步骤（1）分为以下具体步骤:根据分组MIMO-MC-CDMA系统有K个用户和N个子载波，且接收天线数为R和发送天线数为T；R×T维的信道状态矩阵Hk,n通过奇异值分解（SVD）为Hk,n=Uk,nΛk,nVk,nH=Σi=1Muk,n(i)λk,n(i)(vk,ni)H,---(1)]]>式中，n(n＝1,2,...,N)表示第n个子载波，k(k＝1,2,...,K)表示第k个用户，M＝min(R,T)是矩阵Hk,n的秩，i(i＝1,2,...,M)表示第i个特征空间子信道，λ是矩阵Hk,n本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分组MIMO?MC?CDMA系统中基于比例公平性的资源分配算法，其特征是，包括以下具体步骤：步骤（1），依据分组MIMO?MC?CDMA系统吞吐量最大化问题和分组MIMO?MC?CDMA系统不同用户速率的要求，建立分组MIMO?MC?CDMA系统的系统模型；步骤（2），根据用户在每个不同的子载波上的等价空间信道增益对用户进行分组；步骤（3），根据不同用户速率的要求及吞吐量最大化的要求对子载波进行分配。
【技术特征摘要】
1.一种分组MIMO-MC-CDMA系统中基于比例公平性的资源分配算法，其特征是，包
括以下具体步骤：
步骤（1），依据分组MIMO-MC-CDMA系统吞吐量最大化问题和分组MIMO-MC-CDMA
系统不同用户速率的要求，建立分组MIMO-MC-CDMA系统的系统模型；
步骤（2），根据用户在每个不同的子载波上的等价空间信道增益对用户进行分组；
步骤（3），根据不同用户速率的要求及吞吐量最大化的要求对子载波进行分配。
2.如权利要求1所述的一种分组MIMO-MC-CDMA系统中基于比例公平性的资源分配
算法，其特征是，所述步骤（1）中，分组MIMO-MC-CDMA系统的系统模型表示为：
maxRtotal （6）
s.t.Σk=1Kρk,g=KG---(6.1)]]>Σk=1KΣn=1NΣi=1Mpk,ni=Ptotal---(6.2)]]>|ρk1,g-ρk2,g|=|ρk1,n-ρk2,n|∀g=1,2,...,Ng;∀k1,k2,n---(6.3)]]>ρk,g＝ρn,g whenρk,n＝1
ρk,g≠ρn,g whenρk,n＝0 （6.4）
式（6.1）表示每个组有个用户，式（6.2）是总功率约束，式（6.3）指的是同一组用
户共用同一组子载波，式（6.4）说明了ρk,n，ρk,g和ρg,n的...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹叶文，贾晓剑，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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