脏纸编码的多用户MIMO-OFDM系统中的比例公平算法

针对脏纸编码的多用户MIMO-正交频分复用(OFDM)系统,提出了一种新的自适应资源分配算法.算法采用了邻域搜索的方式,在保证用户间速率比例公平的前提下使系统吞吐量最大化,获得了系统吞吐量和用户间公平性的良好折中.仿真结果表明,该算法在系统吞吐量损失较小的情况下,很好地满足了用户间速率的比例公平要求.     

下行多用户CoMP系统资源分配算法

针对下行多用户多点协作传输系统(MU-CoMP)边值自适应(MA)的问题,提出了一种快速资源分配算法。该算法首先根据用户的速率要求及平均信道增益估计出每个用户需要的子载波数目,在此基础上设计合理的子载波分配算法进行子载波分配,通过预判并且剔除不适合传输数据的较差空间子信道实现快速比特加载。仿真结果表明,所提算法在满足用户最低速率和误码率要求的前提下有效地降低了总发射功率,以较低的复杂度获得了接近最优算法的性能。     

一种低复杂度MIMO-OFDMA系统的自适应子载波分配算法

本篇论文提出一种多用户多输入多输出正交频分复用系统(MIMO-OFDMA)下行链路具有信道变化实时性的动态子载波分配算法.文中采用奇异置分解,将每个子载波的MIMO衰落信道分解为独立的并行子信道,利用子信道通对各子载波容量的求解推导出本文算法.此次优的算法在满足各个用户数据速率和BER要求的同时,能减小发射功率.仿真结果也证明了这一点.     

基于公平性的多用户OFDM系统自适应功率分配松弛算法

提出了两种多用户OFDM系统下行链路的自适应功率分配算法.通过进一步放松不同用户之间数据速率比例性要求,提出的新算法提高了功率使用效率.实验仿真表明:在降低计算复杂度的同时,大大提高了系统容量,并且也近似满足了不同用户之间数据速率比例性要求.     

一种新的多速率时频码MB-OFDM超宽带系统模型

该文提出了一种新的多用户超宽带系统模型,该模型基于MB-OFDM系统,各个用户的数据通过在时域和频域同时进行的一种编码(Time-Frequency Code,TFC)进行区分。同时给出了针对这种系统的一种自适应TFC分配算法,该算法在保证每个用户的最小传输速率请求的前提下,使传输功率最小化。理论分析和实验表明,该系统及其相应的TFC分配算法可以有效地增加多速率用户接入系统的能力,并且有效地节省发射功率,而这正是一个超宽带系统所需要的。     

基于子载波配对的多用户协作中继系统资源分配算法

针对多用户协作中继系统中的功率最小化问题,提出了一种基于联合子载波配对及分配的资源分配算法。首先根据不同用户的目标速率要求及平均信道增益进行子载波数目的分配;然后以信道条件最佳为准则,提出了一种联合子载波配对及分配的多用户迭代算法,以实现对每个用户的中继链路和直传链路分别进行子载波配对及虚拟配对;最后利用注水算法对子载波进行功率分配,从而保证各用户以最小功率进行传输。仿真结果表明,该算法在满足用户目标速率的情况下,能够进行有效的子载波配对及分配,从而最小化系统的发射功率。     

基于用户公平性的MIMO-OFDM空间子信道分配算法

对多用户"多入多出-正交频分复用"(MIMO-OFDM)系统的空间子信道分配算法进行了研究,提出了使系统吞吐量最大化并且满足用户速率最小要求的多用户无线资源调度算法.仿真结果表明,与波束形成相比.所提算法具有更好的性能,既充分利用空间子信道,提高了系统容量,又采取有效措施保障了用户的公平性.     

基于天线波束成形的OFDMA系统的自适应资源分配

对正交频分复用接入系统在多用户多天线传输情况下的自适应资源分配策略进行了研究,提出了一种基于天线波束成形的,包括动态子载波分配、自适应调制、比特加载的无线资源分配方案.算法的优化设计目标是在满足总的恒定传输比特数和误比特率性能要求的情况下,使得系统总的发射功率最小.仿真结果表明,由于多天线阵列增益和多用户分集增益,系统整体性能得到了明显的优化.     

OFDM系统中动态子信道和功率的分配

在分析一种多用户OFDM系统中自适应子信道和比特功率分配算法的基础上,根据多径频率选择性衰落信道的瞬时特性,动态地为多用户分配子信道和传输比特数,并服从MA优化准则.并且进一步考虑了系统中有固定速率用户和可变速率用户同时存在的情况:在子信道分配时,先给固定速率的用户分配子信道,再给可变速率用户按照子信道链路增益最大化分配剩余的子信道;在信号发射功率分配上,按照"注水"法则分配,链路增益大的子信道分配的功率大,链路增益小的子信道分配的功率小,则系统的目标函数,总传输速率可以达到最大.仿真证明了此方案优于一般的方案.     

多业务多用户OFDM系统中的资源快速分配方案

本文提出了多用户OFDM系统下行链路中的一种快速实用的资源分配算法.该算法以最大化系统吞吐量为目的,同时满足CBR(固定速率)和VBR(可变速率)用户的QoS(服务质量)要求.算法使用分组代替迭代计算,摒弃复杂的子载波交换操作,以极低的复杂度实现了等功率下的自适应子载波分配和比特加载.本文在选择性衰落信道下对算法进行评估,并与[6]中的算法比较.仿真表明,该算法可以在更低的复杂度D(KN log N 2KN)下实现与[6]同样的吞叶量.     

快速Lagrange算法在双速率多用户检测器的功率控制中的应用研究

本文提出了一种快速Lagrange算法,并将它应用于宽带码分多址扩频通信双速率多用户检测器的功率控制中,从而使系统在达到不同的信扰比的条件下,各个用户的发送功率之和最小。本文分析了用该算法对双速率多用户检测器进行最小发送功率控制的基本理论和实际性能,探讨了该算法中相关参数的确定方法。该算法利用平均和反馈技术加快了Lagrange算法的收敛速度,因此有较好的实时性。仿真结果表明与快速随机功率控制算法相比,快速Lagrange功率控制算法可以提高双速率多用户检测器输出信号的平均信扰比,降低信扰比的平均偏差,提高达到信扰比要求的用户数量。     

Non-Linear Pre-Coding for Multiple-Antenna Multi-User Downlink Transmissions with Different QoS Requirements

An efficient non-linear pre-filtering technique based on Tomlinson-Harashima pre-coding (THP) has recently been proposed by Liu and Krzymien in the context of multiple-antenna multi-user systems. The algorithm is based on the zero-forcing (ZF) criterion and is derived under the assumption that the number of users is equal to the number of transmit antennas. In contrast to other existing methods, it ensures the same signal-to-noise-ratio (SNR) at each mobile terminal so as to guarantee a fair treatment of all active users. In multimedia applications, however, several types of information with different quality-of-service (QoS) requirements must be sent simultaneously on different subchannels. Motivated by the above problem, in the present work we design a THP-based pre-filtering algorithm for multiple-antenna multi-user systems in which the base station allocates the transmit power according to the QoS requirement of each active user. Compared to existing alternatives, the proposed scheme is simpler to implement and suited for practical situations where the number of active users may be less than the number of transmit antennas     

Optimum Power Allocation for Single-User MIMO and Multi-User MIMO-MAC with Partial CSI

We consider both the single-user and the multi-user power allocation problems in MIMO systems, where the receiver side has the perfect channel state information (CSI), and the transmitter side has partial CSI, which is in the form of covariance feedback. In a single-user MIMO system, we consider an iterative algorithm that solves for the eigenvalues of the optimum transmit covariance matrix that maximizes the rate. The algorithm is based on enforcing the Karush-Kuhn-Tucker (KKT) optimality conditions of the optimization problem at each iteration. We prove that this algorithm converges to the unique global optimum power allocation when initiated at an arbitrary point. We, then, consider the multi-user generalization of the problem, which is to find the eigenvalues of the optimum transmit covariance matrices of all users that maximize the sum rate of the MIMO multiple access channel (MIMO-MAC). For this problem, we propose an algorithm that finds the unique optimum power allocation policies of all users. At a given iteration, the multi-user algorithm updates the power allocation of one user, given the power allocations of the rest of the users, and iterates over all users in a round-robin fashion. Finally, we make several suggestions that significantly improve the convergence rate of the proposed algorithms.     

基于硬件损伤的异构网络鲁棒安全资源分配算法

针对多蜂窝多用户异构网络中收发机处信号畸变、用户信息泄露和传输中断等问题,该文提出一种基于硬件损伤的异构网络鲁棒安全资源分配算法。考虑小蜂窝用户最小安全速率约束、小蜂窝基站最大发射功率约束和宏用户干扰功率约束,建立了基于有界信道不确定性的能效最大化资源分配模型。基于Dinkelbach法、最坏准则法和连续凸近似理论,将原非凸资源分配问题等价转换为凸优化问题,并利用拉格朗日对偶算法得到解析解。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法具有较好的能效和鲁棒性。     

NOMA系统中利用共轭梯度法的功率分配方案

通过功率分配,5G通信的关键技术——非正交多址（NOMA）实现发射功率域的多用户复用,有效提高了频谱效率。不同的功率分配方案直接影响系统的吞吐量,针对NOMA下行链路现有功率分配算法存在的局部最优问题,提出了一种利用共轭梯度法的最优功率分配方案,采用共轭梯度法求解用户的加权和速率最大化的优化问题。现有理论证明,该方法可以收敛到全局最优解。仿真结果表明,该方法性能优于已有的固定功率分配（FPA）算法和分数阶发射功率分配（FTPA）算法,且此非正交多址（NOMA）系统性能明显优于正交多址（OMA）系统。      

多天线系统中的二次注水功率分配

Aiming at the problem of resource allocation in multiuser multi-input multi-output （MIMO） systems, a new power allocation algorithm based on dual waterfilling is proposed. Block diagonalization is adopted to cancel the inter-user interference, and then the complete diagonalization method is employed to derive the spatial sub-channels for each user. The overall power of the system is divided among users based on each user＇s large scale fading; then the power of each user is further allocated to its spatial sub-channels based on the small scale fading. Simulation results show that compared with the existing resource allocation strategies, the proposed algorithm can provide more ergodic capacity for multi-user MIMO systems. When the total transmit power is 100w, it has 15% capacity advantage over the traditional waterfilling method.     

Joint transmit beamforming and power control in multi-user MIMO downlink using a game theoretic approach

This study addresses the problem of jointly optimizing the transmit beamformers and power control in multi-user multiple-input multiple-output (MIMO) downlink. The objective is minimizing the total transmission power while satisfying the signal-to-noise plus interference ratio (SINR) requirement of each user. Before power control, it uses the maximum ratio transmission (MRT) scheme to determine the beamformers due to its attractive properties and the simplicity of handling. For power control it introduces a supermodular game approach and proposes an iterated strict dominance elimination algorithm. The algorithm is proved to converge to the Nash equilibrium. Simulation results indicate that this joint optimization method assures the improvement of performance.     

基于不完美CSI的D2D通信网络鲁棒能效资源分配算法

针对设备到设备(D2D)直连通信网络传统最优资源分配算法在随机信道时延、信道估计误差影响下鲁棒性弱的问题,该文在考虑参数不确定性影响的条件下,提出D2D用户总能效最大的鲁棒资源分配算法。考虑干扰功率门限、用户最小速率需求、最大传输功率和子信道分配约束,建立了下垫式频谱共享模式下多用户D2D网络资源分配模型。基于有界信道不确定性模型,利用最坏准则方法将原非凸鲁棒资源分配问题转换为确定性的凸优化问题。然后利用拉格朗日对偶理论求得资源分配的解析解。仿真结果表明所提出的算法具有很好的鲁棒性。     

一种适用于多用户OFDM系统下行链路的跨层设计调度算法

该文提出了一种适用于多用户正交频分复用(OFDM)系统下行链路的调度算法,基于跨层结构设计,并分别考虑了媒体接入控制(MAC)层的用户服务质量(QoS)要求、用户公平性、数据包队列状态信息以及物理层的信道状态信息(CSI)和功率约束等。多用户OFDM系统可以通过该调度算法充分利用MAC层和物理层的不同参数特性,在保证用户QoS的同时最大化频谱的利用效率。仿真结果表明,在小区内各个移动用户具有不同的接收SNR的情况下,该算法具有服务质量随信噪比波动平缓、丢包率低、实现复杂度低等特点。     

A Fast Subcarrier, Bit, and Power Allocation Algorithm for Multiuser OFDM-Based Systems

In this paper, we propose a real-time subcarrier, bit, and power allocation algorithm for orthogonal frequency-division multiplexing-based multiuser communication systems in downlink transmission. Assuming that base stations know the channel gains of all subcarriers of all users, the proposed loading algorithm tries to minimize the required transmit power while satisfying the rate requirement and data error rate constraint of each user. The novel algorithm simultaneously determines subcarrier, bit, and power allocation by enhancing the suboptimal algorithm by Wong while having the same computational complexity. The proposed scheme offers better performance in terms of transmit power than that of Wong , as demonstrated in the simulation results, whereas the performance of the scheme in Wong was close to that of the optimal solution.