一种多用户OFDMA比例公平资源分配算法

针对多用户OFDMA系统资源分配中已有算法对系统容量和公平性兼顾较差的情况,提出了一种满足比例公平性的系统容量最大化资源分配算法。首先选择合适的公平度门限范围,在子载波分配中,先将各个子载波分配给信道增益最大的用户,再在公平度门限约束下重新分配最大速率用户的信道增益最小的子载波,可以实现子载波利用率和公平度的折中。然后采用注水线法分配功率来调整用户间的比例公平性,最终找到使系统容量最大的公平度门限。仿真结果表明,该算法在保证了用户间比例公平性为1的同时提高了系统容量。     

保证公平的最大化中继OFDMA系统容量策略

基于正交频分多址(OFDMA)解码-转发中继的系统资源分配方法不能兼顾系统容量与用户公平度。针对该问题,提出一种新的子载波与功率资源分配算法,其中包括子载波分配与配对以及功率分配2个过程。在子载波分配与配对过程中,设计新的同步子载波差值最小配对方法,以最大程度匹配两跳链路配对的子载波。在功率分配过程中,通过拉格朗日方法调整每个子载波对的功率,进一步提高系统传输速率。仿真结果表明,将该策略运用于不同的OFDMA子载波分配算法中能够较好地兼顾系统容量与用户间公平度。     

认知OFDM无线电系统基于公平度门限的资源分配

根据认知无线电的特点和正交频分复用(OFDM)的传输特性,提出了一种针对认知OFDM无线电系统的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载波,但信道增益最大的载波并不一定会被其使用,这将导致载波利用效率下降。针对这一问题,该算法在载波分配过程中,通过公平度门限来决定载波分配的优先级,从而实现容量和公平度的折中。同时,在子载波和功率分配中使次用户对主用户的干扰功率限制在主用户可容忍的干扰极限内,保证了每个用户的通信要求。仿真结果表明,该算法在满足公平性的同时还提升了系统的容量。     

OFDMA系统中容量最大化的资源分配算法

为最大化OFDMA系统容量,提出一种信道容量最小子载波优先分配算法。在每次迭代注水过程中,假设所有子载波只能分配给一个用户,计算该用户对应于不同子载波所具有的信道容量,并对具有最小信道容量的用户优先分配子载波,以避免将信道容量差的子载波分配给用户。仿真结果表明,该算法解决了采用传统等功率方式计算子载波分配容量时准确率低的问题,相比WUF算法和WSA算法,在不同信噪比的情况下系统容量提高近15.7%和12.2%,达到最大化系统容量的目的。     

基于比例公平的多用户MIMO-OFDM系统自适应资源分配算法*

针对传统多用户MIMO-OFDM系统中自适应资源分配算法计算复杂度较高、实时性不强、无法保证用户间公平性等问题,提出了一种低复杂度的自适应子载波、比特及功率分配算法。在子载波分配上,该算法能够在兼顾比例速率约束的前提下使系统发射功率达到最小化;在比特及功率分配上,该算法将非线性优化问题转换为线性优化问题,在保证系统性能的同时显著降低计算量。仿真结果表明,该算法具有良好的性能,能够有效降低计算量,并使系统容量在用户间分配得更加公平和合理。     

多用户OFDM比例公平资源分配算法

提出了一种在多用户OFDM系统中总发射功率和误码率限定的条件下,系统总数据容量最大化的子载波分配算法。针对已有算法对数据容量和公平性兼顾较差的情况,通过引入比例公平控制参数α,把子载波分配分为两部分,首先对所有用户的信道增益降序排列,从中选择αN信道增益较好的子载波进行分配,然后对剩余的（1-α）N个子载波按比例公平的原则进行子载波分配。第一步可以获得较粗糙的比例公平,但可以获得较大的数据容量,通过第二步进一步调整比例公平。可以根据实际需要选择合适的α。子载波分配完毕后,采用注水算法调整子载波间功率分配。通过仿真显示该文算法数据容量得到提高的同时很好地保持了用户间的比例公平。     

多用户正交频分复用加权比例公平调度

传统的正交频分复用(OFDM)调度进行资源分配时没有考虑用户间速率比例公平性。针对这一问题,提出了一种新的适合于混合业务的多用户OFDM系统比例公平调度方案,其用户队列承载混合类型业务。该方案在用户间速率成比例约束条件下最大化系统权重容量和;授予用户队列中不同类型的分组不同的权重因子,并通过权重因子计算用户的权重;在子载波分配时不仅定义了信道优先级因子,而且在用户间速率成比例公平约束条件下通过该因子为用户分配子载波;最后推导出一种线性的功率分配方式。仿真结果与分析显示,该方案可以较好地满足用户速率和业务时延的需求,且可以在有效提高系统容量的基础上,严格地保证用户容量公平性。     

中继OFDMA系统容量公平资源分配算法研究

针对OFMDA解码-转发中继系统的资源分配问题,提出了一种以系统总功率和用户间的数据速率比例公平为约束条件,以最大化系统总速率为目标的资源分配算法。该资源分配问题为非线性最优化问题,联合求解所有变量复杂度很高,通过次优化的方法降低计算复杂度。算法包括：子载波分配和功率分配。子载波分配是以功率平均分配为前提,对基站-中继站和中继站-用户链路的子载波按照信道条件进行配对,并根据比例公平约束将配对的子载波分配给相应的用户。功率分配是对每个用户利用Lagrange方法调整每个子载波的功率,进一步提高系统的数据速率。算法仿真分析表明,该算法既能同时满足多用户不同数据速率的要求,又能提高系统的数据速率。     

认知无线电中基于比例公平的资源分配方案

在基于OFDM的认知无线电网络中,认知用户采用放大转发（Amplify-and-Forward,AF）协作模式进行数据传输。提出了功率和子载波分配及配对的优化算法,认知用户在子载波上的总发射功率是有限的,同时对授权用户造成的干扰必须低于门限值。采用拉格朗日对偶分解法和次梯度法对功率分配算法进行求解,并对子载波分配及配对算法进行了推导。仿真结果表明,与最大化总速率（maximize-total）公平性和最大化最小速率（maximize-worst）公平性相比,比例公平性（maximize-pro-fair）是一个能够使效率与公平性更加均衡的标准;在低信噪比时,就提高系统传输效率以及资源分配公平度指标而言,该算法依然优于其他三种分配方案。     

一种容量最大化的OFDMA资源分配算法

针对功率受限的多用户OFDMA系统,提出了一种简化的子载波和功率分配算法,此算法在最大化系统容量的同时兼顾了用户间的公平性。算法首先依据当前的信道状况计算出各用户所需的载波数量,并分配子载波,然后以注水算法对各载波上的功率进行分配。仿真结果表明,以此算法对OFDMA的系统资源进行分配可显著提高系统的多项性能。     

Data traffic scheduling algorithm for multiuser OFDM system with adaptive modulation considering fairness among users

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is regarded as a very promising digital modulation technique for achieving high rate transmission. However, the increasing number of wireless data users and the deployment of broadband wireless networks have brought about issues of fairness among users and system throughput. In this paper, we propose an efficient scheduling algorithm to maximize system throughput while providing a level of fairness among users for non-real-time data traffic in the downlink of a multiuser OFDM system. We establish a practical scheduling procedure to implement our scheme considering fairness among users and also formulate the resource allocation problem for rate, power, and subcarrier allocation as an integer program that maximizes system throughput. Next, we present a computationally efficient heuristic algorithm for a problem based on the Lagrangian relaxation procedure. Through the computing simulation, we show that the proposed scheme performs better than other schemes in terms of both system throughput and fairness among users.     

Game Theoretic subcarrier and power allocation for wireless OFDMA networks

This paper proposes a bargaining game theoretic resource(including the subcarrier and the power) allocation scheme for wireless orthogonal frequency division multiple access(OFDMA) networks.We define a wireless user s payoff as a function of the achieved data-rate.The fairness resource allocation problem can then be modeled as a cooperative bargaining game.The objective of the game is to maximize the aggregate payoffs for the users.To search for the Nash bargaining solution(NBS) of the game,a suboptimal subcarrier allocation is performed by assuming an equal power allocation.Thereafter,an optimal power allocation is performed to maximize the sum payoff for the users.By comparing with the max-rate and the max-min algorithms,simulation results show that the proposed game could achieve a good tradeoff between the user fairness and the overall system performance.     

OFDMA无线mesh网中公平资源分配算法

为了兼顾用户间公平性的同时最大化总的端到端速率,并克服现有分配算法在实际中难以实现的缺点,提出了一种新的分级资源分配算法.该算法首先根据有限的信息基于纳什议价解(NBS)进行粗分配(CA);其次根据完整的子载波增益信息排序方法进行细分配(FA).仿真结果表明,该算法不仅获得与基于最大速率准则的算法相近的总的端到端速率,而且保证了用户间的公平性;同时,该算法能以更低的复杂度获得与现有算法相近的端到端速率.     

一种基于OFDM认知无线电网络的次优动态资源分配算法

研究了采用正交频分复用的认知无线电网络中的多用户资源分配问题,包括子载波分配和功率分配。在认知无线电系统中,除了考虑主用户与次用户之间的相互干扰,还要求将主用户对次用户的干扰控制在预设门限之下,因此,系统模型更为复杂。整数约束条件,使得寻求最优解的算法复杂度高,无法用于对实时性要求高的系统。因此,提出了一种寻求次优解的分步式资源分配算法,以降低算法的复杂度。首先采用一种综合考虑了功率限制和对主用户的干扰限制的新型子载波分配方案,然后提出改进的线性注水算法进行功率分配。仿真结果表明,相比于最优分配算法,所提出的算法可以在获得较好的系统容量的同时,有效地降低系统的复杂度,适用于对实时性要求高的系统。     

Resource allocation algorithm with limited feedback for multicast single frequency networks

The single frequency network (SFN) can provide a multimedia broadcast multicast service over a large coverage area. However, the application of SFN is still restricted by a large amount of feedback. Therefore, we propose a multicast resource allocation scheme based on limited feedback to maximize the total rate while guaranteeing the quality of service (QoS) requirement of real-time services. In this scheme, we design a user feedback control algorithm to effectively reduce feedback load. The algorithm determines to which base stations the users should report channel state information. We then formulate a joint subcarrier and power allocation issue and find that it has high complexity. Hence, we first distribute subcarriers under the assumption of equal power and develop a proportional allocation strategy to achieve a tradeoff between fairness and QoS. Next, an iterative water-filling power allocation is proposed to fully utilize the limited power. To further decrease complexity, a power iterative scheme is introduced. Simulation results show that the proposed scheme significantly improves system performance while reducing 68% of the feedback overhead. In addition, the power iterative strategy is suitable in practice due to low complexity.     

一种基于QoE效用函数的OFDM系统子载波和功率分配算法

以系统平均用户感受质量QoE(Quality of Experience)为优化目标,提出一种基于QoE效用函数的子载波和功率分配算法.该算法先根据用户需求与实际信道状态对子载波进行分配,将QoE引入效用函数构建中,并以系统平均QoE最大化为目标对子载波进行功率分配,在功率分配过程中使用导数迭代的方法逼近最优的功率分配...