管张均，周希朗

（上海交通大学电子工程系，上海200240）

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）

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。

MIMO-OFDM；子载波分配；匈牙利算法；容量最大化

1 引言

多输入多输出技术（MIMO）利用收发两端配置多根天线来获得空间分集增益，以提高系统性能和频谱效率［1-2］。正交频分复用技术（OFDM）把整个传输频带划分为多个相互正交的子载波，把频率选择性衰落信道转变为若干个平坦衰落子信道，从而解决了多径衰落的问题［3-4］。因此，这两种技术的结合（MIMO-OFDM）就成为未来无线通信网络极富前景的候选技术。

在MIMO-OFDM系统中，子载波分配是比较热门的一个问题。根据优化目标的不同，动态子载波分配主要划分为两大类［5-7］：一是在给定用户传输速率或误码率下，最小化基站发射功率；二是在给定发射功率下，最大化系统和容量。通常这些优化问题都是非凸和计算复杂度极高的。

文献［6］证明，当每一个子载波都分配给其上信道状况最好的用户时，系统容量可以达到最大。……