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《基于容量最大化的多用户MIMO-OFDM子载波分配算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第51卷第9期电讯技术Vol.51No.92011年9月TelecommunicationEngineeringSep.2011文章编号:1001-893X(2011)09-0127-04基于容量最大化的多用户MIMO-OFDM子载波分配算法管张均,周希朗(上海交通大学电子工程系,上海200240)摘要:针对多用户MIMO-OFDM通信网络,提出了一种基于系统和容量最大化的子载波分配算法。通过对MIMO-OFDM系统和容量公式进行分析,提取出子载波分配的判决参数,再利用匈牙利算法对子载波进行分配,同时分析了分配后系统平均容量的统计特性。为了兼顾公平,又
2、提出了传输速率最小的用户传输速率最大化的子载波分配算法。仿真结果表明,所提容量最大化算法能使系统和容量达到全局最大值,且具有较低的复杂度。关键词:MIMO-OFDM;子载波分配;匈牙利算法;容量最大化中图分类号:TN929.5文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1001-893x.2011.09.026SubcarrierAllocationAlgorithmsforMultiuserMIMO-OFDMSystemsBasedonMaximumofCapacityGUANZhang-jun,ZHOUXi-lang(Department
3、ofElectronicEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)Abstract:AsubcarrierallocationalgorithmispresentedformultiuserMIMO-OFDMcommunicationnetworkbasedonmaximumofthesystemsumcapacity.Judgingparametersofsubcarrierallocationareextractedfromthecapacityformulas,andsubc
4、arriersareallocatedbyHungarianmethod.Thestatisticalcharacteristicofthesystemaveragecapacityisalsoanalysed.Forfairnessconcerning,anothersubcarrierallocationalgorithmisproposedtomaximizetheminimumusersrate.Simulationresultsshowthattheproposedalgorithmtomaximizethesystemsumcapacityis
5、globallyoptimalandeasytoimplement,andalsohaslowcomplexity.Keywords:MIMO-OFDM;subcarrierallocation;Hungarianmethod;maximumofcapacity在MIMO-OFDM系统中,子载波分配是比较热1引言门的一个问题。根据优化目标的不同,动态子载波[5-7]分配主要划分为两大类:一是在给定用户传输多输入多输出技术(MIMO)利用收发两端配置速率或误码率下,最小化基站发射功率;二是在给定多根天线来获得空间分集增益,以提高系统性能和发射功率下,最大化
6、系统和容量。通常这些优化问[1-2]频谱效率。正交频分复用技术(OFDM)把整个题都是非凸和计算复杂度极高的。传输频带划分为多个相互正交的子载波,把频率选文献[6]证明,当每一个子载波都分配给其上信择性衰落信道转变为若干个平坦衰落子信道,从而道状况最好的用户时,系统容量可以达到最大。但[3-4]解决了多径衰落的问题。因此,这两种技术的是文献[6]并没有考虑公平性的问题,当信道状况变结合(MIMO-OFDM)就成为未来无线通信网络极富化剧烈时,那些信道处于深度衰落的用户几乎得不前景的候选技术。到任何通信资源。收稿日期:2011-06-20;修回日期:2011
7、-07-27127www.teleonline.cn电讯技术2011年M本文提出了一种基于系统和容量最大化的自适pk,nk,n,ilb(1+)应子载波分配算法。从MIMO-OFDM系统和容量i=1N0B/NM公式中提取出子载波分配的判决参数,利用匈牙利pk,n1Mlb(1+k,n,i)=算法对子载波进行分配。本文还提出了传输速率最N0B/NMi=1(2)小的用户(即最差用户)传输速率最大化的子载波分pk,n1HMlb(1+tr(Hk,nHk,n))=N0B/NM配算法,即通过多次迭代,把空闲子载波分配给最差用户,使其传输速率有所上升,从
8、而在系统和容量相pk,n12Mlb(1+Hk,n
