专利名称：一种多小区中继ofdma系统中分布式资源分配方法
技术领域：
本发明涉及一种用于基于中继的多小区OFDMA蜂窝网络的物理层资源分配技术，属于移动通信技术领域。
背景技术：
随着移动互联网业务的飞速发展，人们迫切需要更加高效的无线技术，于是正交频分复用(OFDM)和无线中继技术双双走进了人们的视线。OFDM技术因高效的频谱利用率而著称，中继技术则可以较好地解决边远小区的覆盖问题，这两项技术的结合作为下一代移动系统的关键技术而被人们赋予很大的期望。一般认为在单个小区内只要合理的分配好子载波，理论上就可以避免用户间的干扰。但是在多个小区的蜂窝网络里，小区之间必然存在干扰，进行无线资源管理不仅要关注本小区的情况，更多的要实现小区间的协作，使得整个网络系统最优。目前研究协作OFDM的技术大部分都还是针对单小区场景，它们忽略来自其他小区的基站或者是中继站的同频干扰，单纯的追求本小区的容量最大化。随着现有蜂窝系统的容量趋向饱和，为增加容量，采用增加小区数量，减小小区的半径并采用全频率复用的方式必然是下一代网络的选择，那么来自相邻小区的同频干扰就不再是一个可以忽略的因素。孤立地对每个小区进行局部优化，很难使系统达到整体最优，这就需要小区间的交互与协作。 《电子与信息学报》2012年4月，第34卷第4期，公开了东南大学信息科学与工程学院陈瑾平等人提出的一种《多小区OFDMA解码转发中继通信系统的分布式资源分配算法》，该算法分成两步:首先给予较低的信道反馈系统开销，分配子载波以满足用户的QoS要求；然后，将功率控制问题进一步简化并分解为多个凸优化的子问题，由椭球算法求得最优解。该算法在如下三个方面仍有进一步优化的空间:(I)该文献没有将小区间的时隙顺序纳入优化范围。在多小区场景下，小区之间的时隙顺序也是一种资源，合理的利用可以进一步提升性能。在该文献中，作者采用了同步的时隙顺序，即在时隙1，所有的基站发射信号，在时隙2，所有的中继发射信号。这样在小区的边缘很有可能发生类似共振的现象，成为系统的瓶颈。例如，假设在小区A的边缘有用户M，小区B与小区A相邻。在时隙1，基站A和B都发送信号，基站B距离A小区的中继较远，所以A小区的中继受到的干扰较小；在时隙2，用户M距离两边的中继都很近，会受到B小区很强的干扰，从而使整条链路的性能下降。如果相邻小区采用交错时隙顺序，即在时隙1，A小区基站和B小区中继发射信号，这时用户M不接收信号，所以B小区中继不对M造成干扰；在时隙2，A小区中继和B小区基站发射信号，用户M这时接收信号，但B小区基站距离M较远，则可以显著地减轻小区边缘的干扰。(2)该文献中的子载波分配采用的是静态分配策略，自由度受到了限制，表现在两个方面:首先表现在约束条件(9)上，gp:
权利要求
1.一种多小区中继OFDMA系统中分布式资源分配方法，其特征在于包括以下步骤:a.初始化最大外层循环次数Imax;为第I小区的第k用户设置优先权值wf(敗/);初始化外层循环变量i=0 ;初始化所有基站功率变量和中继功率变量P':》(W，m’M )为0，其中:m是小区内中继的编号，η是小区内子载波的编号； b.初始化小区编号1=1； c.对任意子载波η计算链路(m，k)(Vwj)的信道容量，并从中选出具有最大加权数据速率的链路如下式:
全文摘要
本发明是提供一种针对带有中继协作的OFDMA多小区系统中的低复杂度分布式资源分配方法。该方法主要包括自适应载波分配和注水功率分配，载波分配和功率分配交替迭代进行，直到算法收敛。在功率分配阶段，给出了一种迭代多平面注水法，通过调节不同的注水平面实现容量的最大化。在系统的公平性方面，可以实现对任意等级用户的灵活覆盖，并可以根据用户的优先等级提供差异化服务。本发明给出的方法收敛性快，并且系统容量得到提高。
文档编号H04W16/14GK103220114SQ20131014674
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月24日 优先权日2013年4月24日
发明者朱琦, 吕林输 申请人:南京邮电大学