一种分布式的OFDMA系统资源分配算法

本文研究OFDMA系统的资源分配问题,把该问题建模为一个在基站的总发射功率一定的条件下,使系统中各个用户的权重速率之和最大化的数学模型。并提出一种基于对偶分解的分布式资源分配算法,将该问题分解为一个关于基站的主问题以及若干个关于用户的子问题。各个用户可以通过对子问题的求解获得各自的子载波以及功率的分配方案;而基站通过对主问题的求解使得满足子载波与功率的分配能够满足约束条件的要求,实现各用户权重速率和最大化的优化目标。所提算法能够把一个复杂的优化问题分解为若干个独立的子问题进行并行求解,因此可以有效地降低计算的复杂度以及基站的运算量。仿真结果表明,该算法能够在较少的迭代步数内得到一个近似最优解。      

使用对偶分解的MU-CoMP-JT联合资源分配

在MU-Co MP-JT(Multi-User Coordinated Multiple-Points Joint Transmission)联合资源分配问题中,传统的迫零预编码矩阵会使得每根天线发送功率互不相同,当Co MP节点发射功率仅满足总功率约束时性能损失不明显,而当Co MP节点分布在不同的地理位置时将受到单节点功率约束,这势必会降低系统功率利用率。为了进一步提升系统吞吐量,基于对偶分解理论提出了一种联合预编码优化的资源分配算法。该算法以最大化用户权重速率为目标,将原优化问题分解成若干个优化的子问题,不同子问题对应不同接收天线数的联合优化问题。当子信道的发送天线数大于接收天线数时,通过多次迭代计算得到预编码矩阵,并且预编码矩阵会随着拉格朗日因子的变化而变化。仿真结果表明所提联合预编码优化的联合资源分配算法能够明显提升系统吞吐量,且提高天线功率利用效率。     

认知无线电下行链路中的OFDMA资源分配算法

摘 要： 本文提出一种适用于下行认知无线电系统的正交频分多址接入资源分配算法,在总发射功率、误比特率和对授权用户的干扰受限的条件下最大化系统信息传输速率.本算法分两步实现：首先通过比较各认知用户在各子载波上单位信号发送条件下接收信号的信干噪比实现子载波分配;然后利用凸优化理论求解非负实数域内的比特数和功率值的最优解,并将其调整为符合实际系统需要的比特数和功率值,实现比特和功率分配.仿真结果表明,相比传统的基于频谱空洞的资源分配算法,本算法可以提供显著的系统信息传输速率增益.     

一种基于比例公平的多跳OFDMA系统资源分配算法

为解决多跳OFDMA系统的资源分配问题,本文提出一种基于比例公平的资源分配算法,该算法将一个联合优化的问题分解为两个步骤,首先在等功率分配的条件下求出最优的子载波分配以及中继节点选择方案,然后再根据注水定理进行功率分配,以提高系统的性能.仿真结果表明,该算法能够在保障不同用户间公平性的条件下,有效地提高系统的容量.     

一种改进的OFDMA系统动态资源分配算法

提出了一种解决OFDMA系统资源块分配冲突问题的改进方案。所提方案考虑所有用户的信道增益,引入增益差值的概念来解决冲突,实现了资源块分配和功率调整。仿真结果表明,与已有资源分配方案相比,所提方案在系统容量、算法复杂度、公平性等方面得到更好的折衷。     

基于OFDMA系统联合资源分配方案

针对多用户OFDMA系统,提出一种改进的比例公平资源分配算法。该算法采用分步法联合资源分配方案,分为子载波分配和功率分配两步进行,改进算法基于Wong算法,引入比例限制因子,在子载波分配环节,对剩余子载波的分配采用比例公平和最大化系统容量的算法,在用户中的功率分配环节,采用线性等式,大大降低了算法复杂度。仿真分析表明,改进算法不仅提高了系统吞吐量,而且降低了算法复杂度。     

不完整CSI下OFDMA无线中继系统资源分配算法研究

针对实际OFDMA系统中下行无线链路信道状态信息(CSI)不完善的前提下,提出一种满足不同用户QoS需求的资源分配算法。在该方案中,首先确定用户与中继站之间的CSI,然后在总功率约束条件下,通过在等功率分配降低算法复杂度的基础上进行最佳中继选择和子载波的分配,最后再对子载波进行注水的功率分配来进一步提高系统容量。仿真结果表明,该方案在保证用户QoS的同时进一步提高系统容量。     

OFDMA中继网络变时域节能资源分配策略

现有正交频分多址接入(OFDMA)中继网络资源分配的研究均采用固定时域配置下的频域分配和功率分配,不能很好适应用户业务在时域上的变化。该文针对OFDMA中继网络提出一种可最优节能的资源分配策略和一种简化的节能资源分配策略,为资源分配问题建立一般化的模型,即动态分配时域资源、频域资源和功率资源,所建模型具有很强的灵活性和适应性,不仅适用于固定时域分配系统,也适用于非固定时域分配系统。此外针对非满负荷业务,在保证用户服务质量的情况下,以节能为目标对无线非协作中继网络的资源分配进行能效最大化建模,使用拉格朗日乘数法对模型求解。考虑到算法复杂度,应用指派问题中的匈牙利算法设计出一种简化的资源分配策略。理论和仿真结果表明,最优节能资源分配算法能够得到能效的最大化,而简化节能资源分配算法与最优节能资源分配算法在能效上的差距不足5%,但算法复杂度得到了显著降低。而且,动态分配时域资源比固定时域分配对用户分布不均或链路分布不均有更强的适应性。     

OFDMA系统中资源分配方案的研究

OFDMA是一种多址接入技术,针对MIMO—OFDMA下行链路系统,提出了一种具有较低复杂度的资源分配方案,文章讨论基站通过向每个用户分配子载波和功率以使整个用户数据速率达到最大,使系统的总功率,误比特牢和用户数据率达到均衡。以往的资源分配方法多是非线性方法,需要多次检测,我们提出一种不需多;欠检测的资源分配算法,该方法不对子信道的信噪比进行限制,有较低的复杂度,并且有较高的用户数据速率。     

一种基于仲裁的上行OFDMA资源分配算法

对于下行OFDMA系统,为了获取最大的吞吐量,将载波分配给信道增益最好的用户是最优的分配方式,功率分配则服从注水分布。对于上行OFDMA系统,由于用户所存在的分布式功率限制,使得下行所采用的分配策略并不适用于上行。将上行OFDMA资源分配问题描述为具有资源使用竞争的情形,竞争造成了冲突,而冲突就需要有效的方式来进行裁决。着重分析了用户功率限制下的载波冲突仲裁策略,提出了一种基于仲裁的上行OFDMA资源分配算法。仿真结果表明,该算法能够以较低的复杂度获得较优的吞吐量性能。     

多小区OFDMA系统的分布式资源分配方案

该文研究了多小区OFDMA系统中下行链路的资源分配问题,主要考虑同信道干扰和频率选择性衰落对资源分配的影响,提出一种基于基站的分布式分配方案,同时考虑用户的服务质量要求(QoS)及公平性,完成子载波和功率的联合分配。算法只要求基站间简单的子载波使用计数的信息交换,不会给系统带来很大的信令负载。仿真表明,通过调整参数,该算法可以取得不同性能间的折衷。     

比例速率约束下OFDMA系统近似最优的资源分配算法

中继协作OFDMA系统以及非中继OFDMA系统,在比例速率公平性约束下的无线资源分配问题,是含非线性等式约束的混合离散型优化问题,很难得到满足实时性要求的近似最优算法。该文分别基于这两种系统在速率公平性约束下的等价优化模型,提出拉格朗日松弛的联合优化算法。算法的关键在于OFDMA系统的渐进强对偶性,这个性质使得多项式时间算法的设计成为可能。该文算法的复杂度与系统载波数目成线性关系;仿真结果表明,算法的性能极好地逼近最优分配方案性能。     

一种跨层的OFDMA系统调度和资源分配算法

 针对OFDMA系统下行链路资源分配和调度问题,提出了一种基于跨层设计的时频二维分配算法(CLSA),在资源分配同时考虑用户物理信道状态信息以及MAC和数据链路层的用户速率要求、延时要求、分组差错率要求等QoS需求,以提高系统吞吐性能以及中断率性能做为算法的设计目标.通过大量的仿真实验验证算法的性能,并与现有的经典算法(OFDMA系统中的MPF算法和M-LWDF算法)性能进行了对比分析.仿真实验结果表明,CLSA算法在系统有效吞吐性能和中断率性能方面有较好表现.     

正交频分多址系统中一种面向多业务应用的自适应资源分配算法

针对正交频分多址(OFDMA)系统下行链路多业务自适应调度的问题,该文首先以最大化系统吞吐量为优化目标、每种业务的服务质量(QoS)保证为约束条件,建立了一种通用的多业务自适应资源分配模型。为解决此优化问题,提出了一种具体的自适应资源调度算法。该算法对实时业务按照用户选择最好的信道的原则分配尽可能少的资源以保证其QoS,对非实时业务把尽可能多的剩余资源按照信道选择最好的用户的原则进行分配,充分利用信道资源,提升系统容量。仿真结果表明,该算法保证了下行OFDMA系统吞吐量的同时,在实时业务的延时和丢包率等方面有一定的优越性。     

基站协作OFDMA系统中面向混合业务的资源分配

基站协作是多小区OFDMA系统中抑制共信道干扰、提高系统容量的有效手段。如何分配无线资源以实现资源与业务最佳匹配是基站协作OFDMA系统中的关键问题。现有的研究大多面向单一业务。该文研究了尽力而为(BE)与有速率约束(RC)两类典型业务共存情况下的子载波与功率分配问题,提出了一种两阶段的启发式算法。算法的第1阶段仅为RC用户分配资源,通过引入子载波价值矩阵,最小化满足RC用户速率约束所需的子载波数;第2阶段将剩余子载波分配给BE用户以最大化他们的和速率。仿真结果表明,所提算法在系统中断概率及BE用户和速率两项指标上均优于已有方法。     

OFDMA毫微微小区双层网络中基于分组的资源分配

毫微微小区(Femtocell)网络能够增强室内覆盖,提高系统容量,但是在频谱共享的正交频分多址(OFDMA)毫微微小区网络中,毫微微小区之间的同层干扰以及毫微微小区与宏小区(Macrocell)之间的跨层干扰严重限制了系统的性能。针对这两种干扰,该文提出一种基于分组的资源分配算法。该算法包括两部分：一部分是宏基站先利用改进的匈牙利算法为宏小区用户分配信道,再用注水算法分配功率,保证宏小区用户的正常传输;另一部分是在避免干扰宏小区用户的基础上,先采用模拟退火算法对毫微微小区进行分组,再进行信道和功率分配,满足毫微微小区用户的数据速率需求,最大化频谱效率。仿真结果表明,该算法有效地抑制了这两种干扰,既能保证用户的数据速率需求,又能有效提升网络频谱效率。     

多小区OFDMA解码转发中继通信系统的分布式资源分配算法

现有的多小区OFDMA中继通信系统资源分配的研究主要集中在单个小区的场景下,而不考虑由相邻小区引起的共信道干扰的影响。然而,实际系统中更高的频率复用因子和较小的小区半径,会导致严重的小区间干扰。该文考虑了多小区OFDMA解码转发中继通信系统的资源分配,它是一个混合离散型优化问题,即使在单小区场景下也是NP-hard难解的。由于全局最优求解的复杂性,该文提出一种分布式的次优的资源分配算法。算法分成两步:首先基于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,由椭球算法不断收敛的对偶变量迭代调整各个子问题的最优求解。仿真结果表明,与参考算法相比,所提算法的系统容量和边缘用户的吞吐量性能都有很大的提升。     

多小区OFDMA系统基于罚函数-SA的资源分配算法

在多小区OFDMA系统中,基于集中式资源管理,考虑本小区对其它小区的干扰情况, 对各个小区的子载波和功率分配进行调整,从而达到最小化总功率的目的。基于离散功率取 值,提出了一个资源分配组合优化问题模型。为了进一步降低模型复杂度,采用罚函数的方 法简化问题模型,用改进的模拟退火算法进行求解。理论分析和仿真结果表明,与A. Abrar do 提出的多分配算法相比,所提出的算法能够有效降低算法复杂度,且能够获得更好的 吞吐量。     

基于聚类-匈牙利方法的OFDMA子载波分配算法

针对在OFDMA无线通信系统中给用户分配子载波时频谱资源稀缺问题,提出了基于聚类的子载波分配方法,利用最大相关性准则对于某些具有一定相似度的资源进行聚类,分给相同的用户,使得子载波能够提供最大的链路速率。同时通过仿真结果可看出,该方法实现的用户速率最大,性能最优。