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。     

基于公平性的OFDMA系统中自适应功率分配贪婪算法

功率分配是OFDMA系统资源调度中的一个重要研究问题。该文通过考虑功率分配中系统吞吐量与用户间公平性能平衡问题,提出了一种公平约束下的功率分配贪婪算法。将算法与经典算法比较,在使用户公平性大为提高的同时,使OFDM系统达到最大吞吐量。仿真结果表明,该算法的吞吐量逼近迭代注水功率分配算法。     

D2D通信蜂窝网络中的比例公平与加权和速率最大化

针对终端直通（D2D）通信系统中用户的公平性问题,首先对现有的比例公平原则进行扩展,推导出一个与加权和速率有关的优化问题,然后提出了一个最大带权匹配比例公平（KMPF）资源分配算法对其进行优化。该算法通过功率控制最大化用户的加权和速率,并由最大带权匹配（KM）算法按照系统总的加权和速率最大原则为D2D用户分配可以复用的蜂窝用户资源。最后由仿真结果可得,该算法在使得系统公平指数相对于贪婪资源分配算法高出0.4的同时保证系统吞吐量达到其水平的95%以上,而相对于公平性较好的随机资源分配算法,该方案得到的系统吞吐量提高了约50%,说明该算法能在兼顾系统吞吐量的同时解决系统公平性问题。     

基于比例公平的下行联合分组调度算法

传统比例公平算法不能很好地权衡系统吞吐量与用户间的公平性,为实现下行链路实时和非实时用户数据量的同步传输,提出一种基于比例公平的下行联合分组调度算法.给出调度模型和传输架构,从而获得联合分组调度算法.设计基线调度算法与其进行比较,结果表明,当系统负载为1时,该算法的吞吐量约提升13％,实时数据与非实时数据包时延均低于基线调度算法,且用户公平性指数较高.     

SC-FDMA动态子载波分配算法

基于单载波频分复用系统,提出一种应用于动态子载波分配方案的算法。在动态分配过程中,利用约束条件实现信道资源对各用户终端的公平分配,以此完成比例约束算法设计,并对其进行简化。实验结果表明,该算法能在提升系统总容量的同时保证公平性,其简化算法具有较好的分配性能和较低的计算复杂度。     

加权比例公平群智能跨层资源分配算法

针对多用户OFDM系统,提出两种适用于混合业务的加权比例公平跨层资源分配方案。该方案假设系统用户拥有多个队列,每个队列分别承载不同类型的业务。在MAC层,所提的两种方案都实施加权比例公平调度。该调度先为用户队列中不同分组授予不同的权重,再通过该权重值计算用户权重,并对每个用户的分组进行排序,最后根据系统中各用户待传数据量之比设置用户间速率成比例约束条件。在物理层,这两种方案不仅都将用户间速率成比例约束条件下系统权重容量和的最大化作为优化目标,而且都在该目标下将群智能算法引入其资源分配。但有所不同的是,方案1将人工鱼群算法引入其子载波分配,用新推导的功率分配方式进行功率分配;方案2将云自适应粒子群算法引入其子载波分配,用人口迁移算法进行功率分配。在此基础上,两种方案都依据由加权比例公平调度提供的各用户分组排序结果传送分组。数值仿真与性能分析显示,这两种方案能在满足用户业务流时延需求和保证用户公平性的基础上,有效提高系统总速率。     

LTE-A系统载波聚合情况下改进的PF算法*

为提高边缘用户的吞吐量和用户间的公平性,提出了边缘用户优先比例公平算法。算法思想是让某些成分载波上的RBs以概率a分配给边缘用户,以概率1-a分配给中心用户,分配后再使用传统的比例公平算法进行调度;而其他成分载波上的RBs直接使用传统的比例公平算法进行调度。仿真表明,该算法可以较好地提高边缘用户的吞吐量和用户间的公平性,并且可以通过控制a的大小来调节边缘用户吞吐量和用户间的公平性。     

基于OFDMA系统的改进型功率分配贪婪算法研究

通过考虑功率分配中OFDMA系统的吞吐量与用户间公平性能的平衡问题,在公平约束条件下,提出一种改进型功率分配贪婪算法.该算法根据用户请求进行子载波的预分配,可以有效地实现每个用户具体的比特分配和功率分配.仿真结果表明,该算法的吞吐量逼近于迭代注水功率分配算法,可以在OFDMA系统的吞吐量与用户间的公平性能之间寻求到一个理想的平衡点.     

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。