OFDM系统中的子载波分配策略

正交频分复用(OFDM)技术是未来宽带无线通信中最流行的技术之一。研究了适用于多用户(OFDM)系统中的多业务间子载波自适应资源分配机制。考虑了每个用的不同业务需求,资源根据每个用户不同的服务质量要求来分配。提出了基于OFDM系统的自适应子载波重分配算法,该算法能够最大程度地灵活分配所有子载波。仿真表明,使用此算法能在很大程度上改善OFDM系统的性能。     

OFDMA协同通信系统子载波和功率联合分配算法

针对OFDMA协同通信系统资源分配仅考虑平均功率下的子载波分配,中继存在未用功率情况,研究子载波分配后中继剩余功率分配问题。提出一种既满足业务QoS需求又兼顾用户间公平性的子载波和功率联合分配算法,并设计一种基于二分法的功率注水分配方案。测试表明,该算法能在满足业务QoS需求及用户公平性的同时,提升系统容量。     

基于两跳匹配的OFDMA中继网络联合资源分配算法

针对OFDMA中继网络的两跳特性,提出一种基于两跳匹配的中继网络联合资源分配算法。首先根据中继网络的两跳性建立两跳速率匹配模型,然后利用对偶分解理论将中继网络资源分配的主问题分解为：中继选择、子载波分配和功率分配三个主要的子问题并进行联合优化,同时基于中继网络两跳性在子载波分配的过程中考虑两跳子载波配对,以逼近系统最优解。最后为了保证算法的公平性,考虑子载波分配因子约束以优化子载波分配。仿真结果表明：所提算法将中继选择、两跳子载波配对与功率分配联合优化以进一步提升系统吞吐量,同时引入子载波分配因子约束,保证了算法的公平性。     

OFDM系统Femtocell网络下行联合资源分配

为进一步提高家庭基站(Femtocell)网络中频谱利用率并优化功率分配,在基于正交频分复用技术(OFDM)系统网络中,提出一种子载波联合优化的多用户资源分配算法,即以最大化频谱利用率作为目标函数,加入基站选择因子对家庭基站进行待机模式选择优化,再对用户的子载波资源进行公平分配,最后利用线性封顶注水算法对小区基站用户功率进行优化分配。仿真结果表明,多用户资源分配算法不仅使频谱和功率利用率都得到显著增长,而且提高了系统吞吐量和用户公平性。该家庭基站资源寻优模型有效地改善了频谱紧缺和功率浪费现状,降低了家庭基站之间的干扰。      

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。      

OFDM-UWB系统基于用户速率的多用户动态资源分配算法

在原有动态资源分配算法基础上,提出了一种基于用户速率需求的动态资源分配算法。该算法在满足用户数据速率需求和服务质量要求(QoS)的前提下,以用户公平性为原则,分步执行子载波和比特分配来降低系统总的发射功率。首先,通过比较不同子载波对用户速率的影响,引入速率影响因子,对子载波进行分配;然后为每个用户子载波分配比特,并根据用户速率需求进行比特调整。为了进一步降低系统的复杂度,提出了一种通过子载波分组来完成子载波比特分配的方法。仿真结果表明,该算法能够降低系统功耗、误码率和系统复杂度。     

OFDM系统中多业务间子载波借调自适应资源分配方法

该文研究了衰落信道条件下的无线资源分配问题。提出了一种适用于多用户OFDM系统中的多业务间子载波借调的自适应资源分配机制。该机制能够联合考虑信道衰落情况和业务的服务质量要求,在不同的业务间调整和借用子载波分配来最大化系统的容量和性能。仿真结果表明,该文提出的分配机制能改善OFDM系统的性能。     

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。     

OFDMA系统下行链路自适应带宽与子载波分配方案

该文分析了OFDMA系统下行链路自适应资源分配问题,在系统总功率约束下提出了最小化系统中断概率的次最佳两步子载波分配算法。首先分析用户带宽分配与子载波功率分配特点,在此基础上提出了根据系统可用资源、用户QoS要求及信道状态为用户分配带宽和子载波的两步分配算法。仿真结果表明,该文提出的算法能在极小化系统中断概率的同时满足总功率约束。     

一种基于用户需求的OFDM系统资源分配算法

提出了一种新的基于OFDM多用户通信系统的资源分配算法。该算法在总功率限制和用户数据率要求下，通过以下两步实现子载波、比特和功率的动态分配：第一步，基于用户的平均信道增益和数据率要求进行资源初分配（每个用户分配多少个子载波、功率）；第二步，对步骤1中的结果进行调整，最终决定每个用户分配到的子载波、功率以及比特载入方式。相比于Hujun Yjn等人提出的另一种基于用户需求的算法，新算法的基站发射功率略有增加，但复杂度大为降低，在实际运用中更有利用价值。     

一种低复杂度的MIMO-OFDM下行链路子载波分配改进算法

针对多入多出正交频分复用( MIMO - OFDM)系统的下行链路,提出一种基于信道状态信息(CSI)反馈的次优子载波分配算法.算法从寻求容量和公平性之间的平衡出发,将提高系统容量作为资源分配的优化目标.该算法首先按照比例公平约束进行子载波初始分配,然后将现行分配给任意两个用户的子载波互换之后计算系统容量,如果系统容量增加,则将子载波在用户间进行交换,否则保持初始分配不变.将子载波在用户间进行迭代调整,直到系统总容量不再增加为止.仿真结果表明,该算法能够很好地保证比例公平约束,有效地提高系统容量,提升效率可以达到贪婪算法的40％左右,对MIMO - OFDM系统中的子载波分配具有一定的参考价值.     

一种快速OFDM比特、功率分配方案

针对正交频分复用(OFDM)系统的比特、功率分配问题,提出一种功率相对较小的分配方案,文中根据实际信道的情况,采取子载波分组、多比特同时分配的方法使算法的计算量大大降低.仿真结果表明,文中提出的方法是一种快速而灵活的自适应资源分配方案.     

OFDM固定中继系统中单中继多源用户资源分配方案

通过基站的反馈信息,一个固定中继节点可以用一个OFDM符号同时帮助多个源用户转发信息,这样可以有效地利用带宽。因此,为了进一步提高系统容量,降低中断概率,先在中继节点间进行子载波调整,然后以获取信道容量最大为原则,提出了源用户和中继节点间子载波配对和功率分配的联合优化算法。仿真结果表明,相对于随机中继子载波选择算法以及平均功率分配算法,所提算法的中继系统容量有较大提升,同时中断概率有较为明显的下降。     

Resource allocation based on cross-layer QoS-guaranteed scheduling for multi-service multi-user MIMO–OFDMA systems

Cross-layer strategies for resource allocation in wireless networks are essential to guaranty an efficient utilization of the scarce resource. In this paper, we present an efficient radio resource allocation scheme based on PHY/MAC cross layer design and QoS-guaranteed scheduling for multi-user (MU), multi-service (MS), multi-input multi-output (MIMO) concept, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems. It is about a downlink multimedia transmission chain in which the available resources as power and bandwidth, are dynamically allocated according to the system parameters. Among these parameters, we can mention the physical link elements such as channel state information, spectral efficiency and error code corrector rate, and MAC link variables, which correspond to the users QoS requirements and the queue status. Primarily, we use a jointly method which parametrizes these system parameters, according to the total power, and the bit error rate constraints. Secondly, we propose a QoS-guaranteed scheduling that shares the sub-carriers to the users. These users request several type of traffic under throughput threshold constraints. The main objective in this work is to adjust the average throughput per service of each user, according to their needs and likewise to satisfy a great number of connexions. Subsequently, we consider a model of moderated compartmentalization between various classes of services by partitioning the total bandwidth into several parts. Each class of service will occupy a part of the bandwidth and will be transmitted over a maximum number of sub-carriers. The simulation results show that the proposed strategy provides a more interesting performance improvement (in terms of average data rate and user satisfaction) than other existing resource allocation schemes, such as nonadaptive resource allocation strategy. The performances are also analyzed and compared for the two multi-service multi-user MIMO–OFDMA systems; with sub-carriers partitioning and without sub-carriers partitioning.     

基于认知OFDM的子载波功率分配改进算法

在认知无线网络中,建立了基于认知OFDM多载波资源分配数学模型,在授权用户干扰受限条件下,以最大化传输速率为目标进行认知用户的子载波功率分配。传统注水法被证明是最优的单用户子载波功率分配算法,在传统注水法功率分配基础上,提出了两种可行的子载波功率分配改进算法,改进算法一是通过对水面值的粗略估计快速确定不分配功率子载波,改进算法二不需要通过迭代计算水面值,只通过线性计算就可以直接确定不分配功率的子载波,且对授权用户不产生干扰。仿真结果表明,在改进的两种子载波功率分配算法下,认知用户的数据传输速率优于传统注水法功率分配时认知用户的数据速率,所提改进算法具有自适应特性且计算复杂度大大降低。      

Resource Allocation Algorithm Based on PSO-GA for Multi-User OFDM System

In order to minimize the transmitted power in the multi-user orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, a scheme combining the improved particle swarm optimization (POS) algorithm with genetic algorithm (GA) is proposed to optimize the sub-carriers and bits allocation. In the algorithm, a random velocity between the maximum and minimum particle velocity is used as the updating velocity instead of maximum or minimum velocity when the updated particle velocity is higher than the maximum particle velocity or lower than the minimum particle velocity. Then, the convergence population is used as the initial population of the genetic algorithm to optimize the sub-carriers and bits allocation further. Simulation results show that the transmitted power of the proposed algorithm is about 2 dB to 10 dB lower than that of the genetic algorithm, particle swarm optimization algorithm, and Zhang's algorithm.     

基于公平度门限的多用户OFDM系统自适应资源分配算法

在传统的子载波分配过程中,具有优先权的用户将优先选择最好的载波,这将导致载波利用效率下降.许多改进算法通过牺牲一定的公平性来提升容量并降低复杂度,但是这可能会使用户间无法达到所要求的公平性.针对这些问题,提出了一种基于公平度门限的载波和功率自适应分配算法.在载波分配过程中,通过公平度门限来决定载波分配优先级,从而实现容量和公平度的粗略折中.载波分配后利用粒子群(PSO)算法进行功率分配来达到所要求的公平度门限.实验结果表明,该算法在满足所要求公平度门限的同时提升了系统容量.     

OFDMA系统跨层资源分配算法

OFDM具有高频谱利用率和抗多径衰落的优点,已被公认为第三代移动通信系统长期演进标准以及第四代移动通信系统的核心技术。OFDMA是基于OFDM的一种多用户接入技术,在OFDMA系统中,各用户在不同的子载波上同时传输数据。主要研究了OFDMA系统中的跨层资源分配算法。详细分析了保证速率比例公平的非实时业务跨层资源分配算法,仿真结果说明该算法能够较好地保证用户之间的公平性,并能够获得较大的系统吞吐量和较小的业务延时。