CN101720128B - 协同正交频分复用网络中的资源分配方法 - Google Patents

Abstract

一种针对协同OFDM网络上行链路的兼顾性能和复杂度的协同正交频分网络中的资源分配方法，其特征是：用户与基站之间设有正整数个中继，每个中继设有数量相同的多个子载波；首先由基站根据每个中继子载波等效信噪比的最小值来选择中继，即选择子载波等效信噪比最小值中的最大者的中继为后续协同传输的中继节点；随后，选择出来的中继对用户与其之间以及其与基站之间的子载波先进行排序再进行顺序配对，即用中继信噪比较高的子载波来传送原本在用户信噪比较高的子载波上传输的数据；最后，基站根据各个子载波对的等效信道增益，在各个子载波对上进行注水功率分配，然后开始协同传输。

Description

协同正交频分复用网络中的资源分配方法

技术领域

本发明涉及OFDM(正交频分复用)协同通信技术，尤其涉及一种针对协同OFDM网络上行链路的兼顾性能和复杂度的协同正交频分复用网络中的资源分配(包括中继选择、子载波配对和功率分配)方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

随着对高速无线通信需求的急速增长，宽带无线接入(Broadband Wireless Access，BWA)网络较之有线DSL和T1网络的市场份额越来越大。尽管无线接入网络相较于有线网络具有更低的布设成本，但是它们也更容易受到无线信道频率选择性衰落和大尺度衰落的影响。一方面，频率选择性衰落会造成符号间干扰；另一方面，大尺度衰落会使信号的强度衰减到低于能正确译码的水平。

近年来，正交频分复用(OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing))，作为一种先进的物理层技术，通过将高速串行数据变成低速并行数据，能显著消除频率选择性衰落的影响，已受到很大的关注。当前，OFDM技术已成为现代无线通信领域最重要的关键技术之一，并且基于OFDM技术的正交频分多址(Orthogonal Frequency DivisionMultiple Access，OFDMA)技术也已经成为移动WiMAX(IEEE 802.16e)及3GPP LTE下行链路的主流多址方案。为了进一步提高无线信道的容量，并克服大尺度衰落的影响，人们提出了协同通信的概念。协同通信充分利用了无线信道的广播特性，让经历独立衰落的用户相互协同，构建虚拟的天线阵列，从而获得空间分集，它可以在不增加发射功率的情况下，显著地扩大覆盖范围、改善QoS。协同通信作为一项很有潜力的技术，已经引起了不同研究领域学者的广泛关注。

当前，将OFDM技术和协同通信相结合已经成为一个新的研究热点，人们把基于OFDM的协同无线网络称为协同OFDM网络。对于协同OFDM网络而言，资源分配是一个很重要的问题，这当中涉及中继、子载波和功率等资源的分配问题。目前，已有不少学者对协同OFDM网络的资源分配进行了研究。例如，G.Li和H.Liu研究了多源、多中继、单目的OFDMA中继网络上行链路的资源分配问题，将具有公平性约束的源/中继/子载波分配问题建模为一个二进制的整数规划问题，该问题可以转化为一有向图中的线性最优分布问题，并使用图论来解决；浙江大学的余官定等研究了总功率约束下的单源、单中继、单目的OFDM中继系统中的子载波对/功率分配问题，他们首先分别针对再生和非再生两种中继模式，提出中继子载波对的等效信道增益；然后利用匈牙利算法进行中继子载波对选择；最后在选择出的中继子载波对上利用注水算法进行功率分配，从而达到最大化传输容量的目的；Y.Li等人针对两跳OFDM中继系统，在总功率约束下，联合考虑了子载波配对和功率分配，以最大化系统容量。

尽管目前已有不少关于协同OFDM网络资源分配问题的研究，然而关于该问题的研究还很不完善。一方面，现有的关于协同OFDM网络资源分配问题的研究都只考虑了中继、子载波和功率三种资源当中的一种或两种。据我们所知，目前尚没有联合考虑中继选择、子载波配对和功率分配的研究见诸报道，这样带来的结果就是网络中的资源没有得到合理的配置，因而网络的潜力也就没有得到充分挖掘。我们的研究表明，通过对这三个问题的联合考虑，可以显著提高协同OFDM网络的性能。需要指出的是，三个问题的联合考虑，并不是对单个问题的简单组合，这主要是因为三种资源之间并不是完全割裂、互相独立的，它们之间是相互关联、相互影响的。因此，对三个问题联合考虑与原先的单个问题或两个问题相比，无论是从问题的建模来看，还是从问题的求解来看，都是截然不同的。

另一方面，现有的关于协同OFDM网络中资源分配的研究大都是在理想信道状态信息的假设下进行的，没有考虑如何获得这些信道状态信息，也没有考虑资源分配过程中所需的各种信息是如何反馈和交互的，因而都无法应用于实际系统。实际系统中，如何获得这些信息，以及如何反馈和交互这些信息并不是一个简单的问题。在联合考虑三个问题之后，资源分配过程中所需交互的信息会更多，这一问题也将变得更为复杂，也就更需要进行深入的考虑和研究。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术之缺陷，针对协同OFDM网络上行链路，提供一种兼顾性能和复杂度的协同正交频分复用网络中的资源分配方法。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：一种协同正交频分复用网络中的资源分配方法，包括中继选择、子载波配对和功率分配，其特征是：用户与基站之间设有正整数个中继，每个中继设有数量相同的多个子载波；首先进行中继选择，基站选择好中继之后，由该中继自行确定子载波配对，中继确定好子载波配对之后，由基站进行功率分配，在中继选择、子载波配对和功率分配结束之后，开始协同传输，按以下步骤进行：

(1)选择每个中继的多个子载波中等效信道增益最小值者，然后对各个中继的多个子载波中等效信道增益最小值者进行比较，确定其中的最大值者所属的中继为后续协同传输的最佳中继；

(2)将上述最佳中继与用户和基站之间的子载波按等效信道增益值分别进行大小排序，并对所得到的两个子载波排序按大小顺序一一配对；

(3)基站根据各个子载波对的等效信道增益，在各个子载波对上进行注水功率分配；

(4)协同传输。

中继选择可按以下步骤进行：

(1)用户发送数据，并且用户的发送数据中需加入CRC(循环冗余校验信息)，以便于基站判断是否正确译码；

(2)各中继收到发送数据后，对数据进行存储，并运用LS(最小二乘)算法从中估计出用户与其之间在每个子载波上的信道系数h_s，k ⁽ⁿ⁾，其中s表示用户，k∈{1，2，…，K}表示第k个中继，n∈{1，2，…，N}表示第n个子载波；

(3)基站收到发送数据后，对发送数据进行解调、译码，然后再进行循环冗余校验判断是否正确译码；

(4)如果基站正确译码，就无需采用协同传输，而采用直接传输的方式，基站就广播发送ACK(确认)信号，各中继在收到ACK(确认)信号后，就清除前一时隙存储的数据；

(5)如果基站不能正确译码，基站就广播发送NACK(否定)信号，这时候就需要采用协同传输了；

(6)各中继在收到NACK(否定)信号后，运用最小二乘算法从中估计出其与基站之间在每个子载波上的信道系数h_k，d ⁽ⁿ⁾，其中k∈{1，2，…，K}表示第k个中继，n∈{1，2，…，N}表示第n个子载波，d表示基站；

(7)各中继计算其在子载波n上的等效信道增益 $H_k^{\left(n\right)}=\frac{{\left|h_{s,k}^{\left(n\right)}\right|}^2{\left|h_{k,d}^{\left(n\right)}\right|}^2}{{\left|h_{s,k}^{\left(n\right)}\right|}^2+{\left|h_{k,d}^{\left(n\right)}\right|}^2};$

(8)各中继找出其在各个子载波上等效信道增益的最小值在找出这一最小值后，各中继还需要将这一最小值量化后发送给基站；为了减少反馈量，基站和各中继预先存储一等效信道增益的量化码本，这一量化码本中的码字个数M要满足下面两个条件：①满足系统的实际需求；②M须为2的整数次幂；各中继找出其在各个子载波上等效信道增益的最小值后，就将这一最小值对应的量化码本索引发送给基站；

(9)基站接收到量化码本索引后，从量化码本中找出对应的等效信道增益的量化值，并从每个中继的

中找出最大值

并选择这一最大值对应的中继k^*作为后续协同传输的最佳中继；

(10)基站将选择结果在网络中进行广播，告知网络中的所有节点，中继k^*收到这一通知后就准备进行下一步的子载波配对了，而其他中继则不参加后续的协同传输。

选择好中继之后，由该中继自行确定子载波配对，可按以下步骤：

(1)中继k^*分别对

和

按从大到小进行排序，并将排序后的

和

分别记为和

(2)中继k^*依据强强联合的原则对和

进行顺序配对，即在后续的协同传输中，用中继k^*对应于信道系数为

的子载波来传送原本在用户对应于信道系数为

的子载波上发送的数据，配对之后的这两个子载波就称为一个子载波对，第n个子载波对上的等效信道增益即为 ${\tilde{H}}^{\left(n\right)}=\frac{{\left|{\tilde{h}}_{s,k^{*}}^{\left(n\right)}\right|}^2{\left|{\tilde{h}}_{k^{*},d}^{\left(n\right)}\right|}^2}{{\left|{\tilde{h}}_{s,k^{*}}^{\left(n\right)}\right|}^2+{\left|{\tilde{h}}_{k^{*},d}^{\left(n\right)}\right|}^2};$

(3)中继k^*找出每个子载波对上的等效信道增益

对应的量化码本索引，并将其发送给基站。

中继确定好子载波配对之后，由基站进行功率分配，可按以下步骤：

(1)子载波对间(inter-subcarrier)的功率分配：基站在获得每个子载波对上的等效信道增益对应的量化码本索引之后，从量化码本中找出对应的等效信道增益的量化值，接着就可以确定在每个子载波上分配的功率了，最优的功率分配就是在每个子载波对上进行注水功率分配，即第n个子载波对上分配的功率为 $P^{\left(n\right)}={(v-\frac{{\mathrm{\σ}}^2}{{\tilde{H}}^{\left(n\right)}})}^{+},$ 其中(x)⁺＝max(x，0)，v为一常数，其取值要满足 $\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{P}^{\left(n\right)}=P,$ P是系统的总功率约束；

(2)基站确定好子载波对间的功率分配后，将这一结果量化后告知中继k^*；

(3)子载波对上(intra-subcarrier)的功率分配：中继k^*在获得每个子载波对上的功率分配后，就可以确定子载波对上的功率分配了，第n个子载波对上用户和中继分得的功率就分别为 $P_{s,k^{*}}^{\left(n\right)}=\frac{{\left|{\tilde{h}}_{k^{*},d}^{\left(n\right)}\right|}^2}{{\left|{\tilde{h}}_{s,k^{*}}^{\left(n\right)}\right|}^2+{\left|{\tilde{h}}_{k^{*},d}^{\left(n\right)}\right|}^2}{P}^{\left(n\right)}$ 和 $P_{k^{*},d}^{\left(n\right)}=\frac{{\left|{\tilde{h}}_{s,k^{*}}^{\left(n\right)}\right|}^2}{{\left|{\tilde{h}}_{s,k^{*}}^{\left(n\right)}\right|}^2+{\left|{\tilde{h}}_{k^{*},d}^{\left(n\right)}\right|}^2}{P}^{\left(n\right)};$

在中继选择、子载波配对和功率分配结束之后，开始协同传输，过程如下：

(1)中继k^*将用户数据在各个子载波上重新排序后发送给基站，并且它在子载波n上的发送功率为

(2)基站对接收到的用户发送的数据和中继k^*发送的数据进行最大比合并。

本协同正交频分复用网络中的资源分配方法具有以下系统：

a.一个源节点(用户)；

b.一个目的节点(基站)；

c.K(K为正整数)个中继；

d.用户、中继和基站等所有节点都只配备一根天线；

e.每个节点都有N(N为正整数)子载波的OFDM收发信机；

f.采用TDD(时分双工)的双工方式，上下行信道满足互易性；

g.用户与基站、用户与中继以及中继与基站之间的信道都是慢衰落的。

与现有技术相比，本发明具有如下优点及显著效果：

(1)适用范围广。本发明方法可以用于蜂窝网络，也可以用于移动WiMAX等宽带无线接入网络。

(2)性能较好。本发明联合考虑了协同OFDM网络中的中继选择、子载波配对和功率分配，较之现有的只考虑其中一个或两个问题的资源分配算法能够显著提高系统的性能。

(3)复杂度较低。本发明将协同OFDM网络中的中继选择、子载波配对和功率分配这样一个复杂的混合二进制整数规划问题划分为三个子优化问题来解决，这固然造成了性能的损失，但也显著降低了方法的实现复杂度。

(4)反馈信息量较少。现有的关于协同OFDM网络中资源分配的研究大都是在理想信道状态信息的假设下进行的，没有考虑有如何获得这些信道状态信息，也没有考虑资源分配过程中所需的各种信息是如何反馈和交互的，因而都无法应用于实际系统。本发明从实际角度出发，考虑了资源分配过程中各种信息的交互问题，并且发明的实现过程中只需要交互ACK、NACK和少量的量化信息，因而反馈信息量较少，不会造成太大的信令开销。

附图说明

图1是本发明方法的系统模型；

图2是本发明方法的流程图；

图3是本发明方法的容量性能随信噪比的变化曲线；

图4是本发明方法的容量性能随中继数的变化曲线；

图5是本发明方法的容量性能随子载波数的变化曲线。

具体实施方式

参看图1，本发明方法系统设有一个用户和一个基站，之间设有正整数个中继(R₁，R₂，…，R_K)，每个中继设有数量相同的多个子载波.

参看图2，以单用户、10个中继、单基站的协同OFDM网络为例来说明。设OFDM系统的子载波数为N＝1024，并设10个中继随机分布在用户与基站之间。实施过程如下：

第一步：中继选择

a.用户发送数据，并且用户的发送数据中需加入循环冗余校验信息，以便于基站判断是否正确译码；

b.各中继收到发送数据后，对数据进行存储，并运用LS(最小二乘)算法从中估计出用户与其之间在每个子载波上的信道系数h_s，k ⁽ⁿ⁾，其中s表示用户，k∈{1，2，…，10}表示第k个中继，n∈{1，2，…，1024}表示第n个子载波。

c.基站收到发送数据后，对发送数据进行解调、译码，然后再进行循环冗余校验判断是否正确译码；

d.如果基站正确译码，就不需要采用协同传输，而采用直接传输的方式，基站就广播发送ACK信号，各中继在收到ACK(确认)信号后，就清除前一时隙存储的数据；

e.如果基站不能正确译码，基站就广播发送NACK(否定)信号，这时候就需要采用协同传输了；

f.各中继在收到NACK信号后，运用LS(最小二乘)算法从中估计出其与基站之间在每个子载波上的信道系数h_k，d ⁽ⁿ⁾，其中k∈{1，2，…，10}表示第k个中继，n∈{1，2，…，1024}表示第n个子载波，d表示基站；

g.各中继计算其在子载波n上的等效信道增益 $H_k^{\left(n\right)}=\frac{{\left|h_{s,k}^{\left(n\right)}\right|}^2{\left|h_{k,d}^{\left(n\right)}\right|}^2}{{\left|h_{s,k}^{\left(n\right)}\right|}^2+{\left|h_{k,d}^{\left(n\right)}\right|}^2};$

h.各中继找出其在各个子载波上等效信道增益的最小值

在找出这一最小值后，各中继还需要将这一最小值量化后发送给基站。为了减少反馈量，基站和各中继预先存储一等效信道增益的量化码本，这一量化码本中的码字个数M要满足下面两个条件：①满足系统的实际需求；②M须为2的整数次幂。各中继找出其在各个子载波上等效信道增益的最小值后，就将这一最小值对应的量化码本索引发送给基站。

i.基站接收到量化码本索引后，从量化码本中找出对应的等效信道增益的量化值，并从每个中继的

中找出最大值

并选择这一最大值对应的中继k^*作为后续协同传输的最佳中继；

j.基站将选择结果在网络中进行广播，告知网络中的所有节点，中继k^*收到这一通知后就准备进行下一步的子载波配对了，而其他中继则不参加后续的协同传输。

第二步：子载波配对

a.中继k^*分别对和

按从大到小进行排序，并将排序后的

和

分别记为

和

b.中继k^*依据强强联合的原则对和

进行顺序配对，这样，原本在用户的对应于信道系数为的子载波上发送的数据，现在要在中继k^*的对应于信道系数为

的子载波上发送，配对之后的这两个子载波就称为一个子载波对，第n个子载波对上的等效信道增益即为 ${\tilde{H}}^{\left(n\right)}=\frac{{\left|{\tilde{h}}_{s,k^{*}}^{\left(n\right)}\right|}^2{\left|{\tilde{h}}_{k^{*},d}^{\left(n\right)}\right|}^2}{{\left|{\tilde{h}}_{s,k^{*}}^{\left(n\right)}\right|}^2+{\left|{\tilde{h}}_{k^{*},d}^{\left(n\right)}\right|}^2};$

c.中继k^*找出每个子载波对上的等效信道增益

对应的量化码本索引，并将其发送给基站。

第三步：功率分配

a.子载波对间(inter-subcarrier)的功率分配：基站在获得每个子载波对上的等效信道增益对应的量化码本索引之后，从量化码本中找出对应的等效信道增益的量化值，接着就可以确定在每个子载波上分配的功率了，最优的功率分配就是在每个子载波对上进行注水功率分配，即第n个子载波对上分配的功率为 $P^{\left(n\right)}={(v-\frac{{\mathrm{\σ}}^2}{{\tilde{H}}^{\left(n\right)}})}^{+},$ 其中(x)⁺＝max(x，0)，v为一常数，其取值要满足 $\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{P}^{\left(n\right)}=P,$ P是系统的总功率约束；

b.基站确定好子载波对间的功率分配后，将这一结果量化后告知中继k^*；

c.子载波对上(intra-subcarrier)的功率分配：中继k^*在获得每个子载波对上的功率分配后，就可以确定子载波对上的功率分配了，第n个子载波对上用户和中继分得的功率就分别为 $P_{s,k^{*}}^{\left(n\right)}=\frac{{\left|{\tilde{h}}_{k^{*},d}^{\left(n\right)}\right|}^2}{{\left|{\tilde{h}}_{s,k^{*}}^{\left(n\right)}\right|}^2+{\left|{\tilde{h}}_{k^{*},d}^{\left(n\right)}\right|}^2}{P}^{\left(n\right)}$ 和 $P_{k^{*},d}^{\left(n\right)}=\frac{{\left|{\tilde{h}}_{s,k^{*}}^{\left(n\right)}\right|}^2}{{\left|{\tilde{h}}_{s,k^{*}}^{\left(n\right)}\right|}^2+{\left|{\tilde{h}}_{k^{*},d}^{\left(n\right)}\right|}^2}{P}^{\left(n\right)}.$

第四步：协同传输

a.中继k^*将用户数据在各个子载波上重新排序后发送给基站，并且它在子载波n上的发送功率为

b.基站对接收到的用户发送的数据和中继k^*发送的数据进行最大比合并。

图3、图4和图5对本发明(①“有功率分配、有子载波配对”)和②“有功率分配、无子载波配对”、③“无功率分配、有子载波配对”、④“无功率分配、无子载波配对”、⑤“有功率分配、直接传输”、⑥“无功率分配直接传输”等另外几种方案的容量性能进行了比较。

图3所示为本发明和其他几种方案的容量性能随信噪比的变化曲线。从图中可以看出，几种方案的性能都随信噪比的增加而增强，并且本发明较之其他几种方案的容量增益会随着信噪比的增加而增加。我们还可以发现，功率分配和子载波配对都能使系统的容量性能得到提升，但功率分配的作用要大于子载波配对。

图4所示为本发明和其他几种方案的容量性能随中继数的变化曲线。从图中可以看出，几种协同传输方案的性能都随中继数的增加而增强，并且本发明较之其他几种方案的容量增益会随着中继数的增加而增加。我们还可以发现，功率分配和子载波配对都能使系统的容量性能得到提升，并且功率分配的作用要大于子载波配对。

图5所示为本发明和其他几种方案的容量性能随子载波数的变化曲线。从图中可以看出，几种协同传输方案的性能都随子载波数的增加而增强，并且本发明较之其他几种方案的容量增益会随着子载波数的增加而增加。我们还可以发现，功率分配和子载波配对都能使系统的容量性能得到提升，并且功率分配的作用要大于子载波配对。

Claims (6)

1.一种协同正交频分复用网络中的资源分配方法，包括中继选择、子载波配对和功率分配，其特征是：用户与基站之间设有正整数个中继，每个中继设有数量相同的多个子载波；首先进行中继选择，基站选择好中继之后，由该中继自行确定子载波配对，中继确定好子载波配对之后，由基站进行功率分配，在中继选择、子载波配对和功率分配结束之后，开始协同传输；按以下步骤进行：

(1)选择每个中继的多个子载波中等效信道增益的最小值者，然后对各个中继的多个子载波中等效信道增益的最小值者进行比较，确定其中的最大值者所属的中继为后续协同传输的最佳中继；

(2)将上述最佳中继与用户以及基站之间的子载波按等效信道增益值分别进行大小排序，并对所得到的两个子载波排序按大小顺序一一配对；

(3)基站根据各个子载波对的等效信道增益，在各个子载波对上进行注水功率分配；

(4)协同传输。

2.根据权利要求1所述的协同正交频分复用网络中的资源分配方法，其特征是中继选择的具体步骤如下：

(1)用户发送数据，并且用户的发送数据中需加入CRC循环冗余校验信息，以便于基站判断是否正确译码；

(2)各中继收到发送数据后，对数据进行存储，并运用最小二乘算法从中估计出用户与其之间在每个子载波上的信道系数 

其中s表示用户，k∈{1，2，…，K}表示第k个中继，n∈{1，2，…，N}表示第n个子载波；

(3)基站收到发送数据后，对发送数据进行解调、译码，然后再进行循环冗余校验判断是否正确译码；

(4)如果基站正确译码，就无需采用协同传输，而采用直接传输的方式，基站就广播发送ACK确认信号，各中继在收到ACK确认信号后，就清除前一时隙存储的数据；

(5)如果基站不能正确译码，基站就广播发送NACK否定信号，这时候就需要采用协同传输了；

(6)各中继在收到NACK否定信号后，运用最小二乘算法从中估计出其与基站之间在每个子载波上的信道系数 

其中k∈{1，2，…，K}表示第k个中继，n∈{1，2，…，N}表示第n个子载波，d表示基站；

(7)各中继计算其在子载波n上的等效信道增益 

(8)各中继找出其在各个子载波上等效信道增益的最小值 

在找出这一最小值后，各中继还需要将这一最小值量化后发送给基站；为了减少反馈量，基站和各中继预先存储一等效信道增益的量化码本，这一量化码本中的码字个数M要满足下面两个条件：①满足系统的实际需求；②M须为2的整数次幂；各中继找出其在各个子载波上等效信道增益的最小值后，就将这一最小值对应的量化码本索引发送给基站；

(9)基站接收到量化码本索引后，从量化码本中找出对应的等效信道增益的量化值，并从每个中继的 

中找出最大值 

并选择这一最大值对应的中继k^*作为后续协同传输的最佳中继；

(10)基站将选择结果在网络中进行广播，告知网络中的所有节点，中继k^*收到这一通知后就准备进行下一步的子载波配对了，而其他中继则不参加后续的协同传输。

3.根据权利要求2所述的协同正交频分复用网络中的资源分配方法，其特征是子载波配对的具体步骤如下：

(1)中继k^*分别对 

和 

按从大到小进行排序，并将排序后的 

和 

分别记为 

和 

(2)中继k^*依据强强联合的原则对 

和 

进行顺序配对，即在后续的协同传输中，用中继k^*对应于信道系数为 

的子载波来传送原本在用户对应于信道系数为 

的子载波上发送的数据，配对之后的这两个子载波就称为一个子载波对，第n个子载波对上的等效信道增益即为

(3)中继k^*找出每个子载波对上的等效信道增益 

对应的量化码本索引，并将其发送给基站。

4.根据权利要求3所述的协同正交频分复用网络中的资源分配方法，其特征是功率分配的具体步骤如下：

(1)子载波对间的功率分配：基站在获得每个子载波对上的等效信道增益对应的量化码本索引之后，从量化码本中找出对应的等效信道增益的量化值，接着就可以确定在每个子载波上分配的功率了，最优的功率分配就是在每个子载波对上进行注水功率分配，即第n个子载波对上分配的功率为 

其中(x)+＝max(x，0)，v为一常数，其 取值要满足 

P是系统的总功率约束；

(2)基站确定好子载波对间的功率分配后，将这一结果量化后告知中继k^*；

(3)子载波对上的功率分配：中继k^*在获得每个子载波对上的功率分配后，就可以确定子载波对上的功率分配了，第n个子载波对上用户和中继分得的功率就分别为 

和

5.根据权利要求4所述的协同正交频分复用网络中的资源分配方法，协同传输的具体过程如下：

(1)中继k^*将用户数据在各个子载波上重新排序后发送给基站，并且它在子载波n上的发送功率为 

(2)基站对接收到的用户发送的数据和中继k^*发送的数据进行最大比合并。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的协同正交频分复用网络中的资源分配方法，其特征是具有以下系统：

a.一个源节点用户；

b.一个目的节点基站；

c.正整数K个中继；

d.用户、中继和基站所有节点都只配备一根天线；

e.每个节点都有正整数N个子载波的OFDM收发信机；

f.采用TDD时分双工的双工方式，上下行信道满足互易性；

g.用户与基站、用户与中继以及中继与基站之间的信道都是慢衰落的。 

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