单用户电力线通信自适应OFDM系统的资源分配

分析了电力线通信自适应OFDM系统在每OFDM符号内的总比特数、各子载波上的最大功率和比特数约束下,单用户在多子载波上功率自适应的资源分配模型,探讨了其发射总功率最小的最优分配准则,提出了一种基于最优分配准则的单用户功率自适应的资源分配和调整算法,其组成可分为资源预分配、约束调整和交换调整。在典型电力线环境下仿真结果表明,所提算法性能与改进的位添加查表算法性能相当,接近位添加法;而其运算复杂度低于改进的位添加查表算法,远小于位添加法。     

多用户电力线通信自适应OFDM系统中的资源分配与交换优化

自适应正交频分复用(OFDM)是一种实现电力线多用户高速数据通信的技术,资源动态分配是这一技术的重要组成部分。文章针对电力线通信的限制条件,探讨了在最大总功率、各用户要求最小速率、各子载波分配最大功率和比特数的约束下,多用户在多子载波上自适应比特和功率分配的数学模型,提出一种新的速率自适应动态资源分配算法,其实现分为4个相互联系的阶段,依次是确定工作子载波、单用户资源分配、子载波和功率交换、比特交换和功率调整。在典型电力线信道环境下的仿真结果表明,该算法比已有的多用户频谱分配优化算法性能更优,能更好地满足多用户资源分配模型的目标要求。     

混合业务公平的宽带电力线正交频分复用系统跨层资源分配

在宽带电力线正交频分复用系统通信容量资源不足、实时业务要求固定速率/比特和非实时业务要求最小速率/比特、总功率受限子载波等功率的约束下,建立满足实时业务稳定性和非实时业务公平性的多目标优化跨层资源分配模型,提出混合业务公平性与速率自适应相结合的跨层资源分配算法。在典型电力线信道环境下进行仿真和分析,结果表明提出算法性能优于对比算法且更满足多用户混合业务电力线通信资源分配的多目标优化要求。     

一种新的低压电力线通信比特和功率分配算法

为了提高低压电力线通信的传输速率和信道容量,提出了一种新的比特和功率分配算法。利用正交频分复用(OFDM)自适应比特分配方法动态调整了信号的调制方式,在此基础之上分析了电力信道传输信号的误码率。选取电力线多径传输模型作为信道模型,结合注水法和通信服务质量(QoS)提出了基于特定QoS的约束注水法,得出了最大化信道容量的闭式解,分析了影响信道容量的主要因素。仿真结果表明:4QAM调制方式对应的误码率最小。与已有注水法相比,所提功率分配算法的性能最优,当信噪比为40dB时,信道容量可达960Mbps,从而实现了电力信道传输速率的大幅升级。     

基于公平因子的宽带电力线OFDM系统跨层资源分配

针对宽带电力线通信OFDM系统的资源优化分配问题,在分析低压宽带电力线通信系统网络结构的基础上,建立资源不足且存在多种实际约束下多业务多用户在多子载波上的资源分配模型,提出一种基于公平因子及用户紧急度的跨层资源分配算法,在保证RT用户最小速率及NRT用户间公平性的同时最大化系统吞吐量。典型电力线信道环境下的仿真结果表明,算法在满足资源分配模型优化目标下性能更优。     

混合业务下的电力线通信资源优化分配

充分利用电力线频带资源、提高网络中用户各种业务的服务质量是宽带电力线通信系统的重要目标。讨论了功率谱密度限制条件下正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统中多用户混合业务资源优化分配问题,提出一种低复杂度的分配算法。首先,利用相对差额分配算法为用户实时业务进行资源分配以保证服务质量(qualityofservice,QoS);然后对非实时性业务采用比例公平算法分配剩余资源;最后利用比特削减算法控制总的发射功率。在典型电力线信道环境下进行了仿真,结果表明:与已有算法相比,所提出的算法可以有效地保证实时业务的服务质量并在兼顾公平性原则的前提下提高系统的总吞吐量,且具有较低的复杂度;同时,该算法满足电力线通信系统总发射功率和功率谱密度限制的双重约束条件要求,符合宽带电力线通信的要求。     

高速窄带OFDM电力线通信实时动态频谱分配

动态频谱分配应用于实际电力线通信系统面临分配策略、实时算法等诸多挑战,到目前为止还未见有公开报道。定义并设计了一个实际的基于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)的高速窄带电力线通信系统构架,并提出一种适用于该系统的动态频谱分配策略和对应的实时实现算法。该算法在任一种调制方式下将子载波进行分组,并对各个子载波组的功率进行排序,选择可用的子载波组,根据速率最大化准则确定最优的调制方式并分配功率。该算法与Hughes-Hartogs算法相比,具有较低的运算复杂度和较少的信令开销,与传统的等功率分配方式相比,误码性能更好。仿真结果和实验结果证明了该算法的有效性和优越性。     

基于宽带OFDM电力线通信的载波资源分配算法

陕西地区传统电力线系统主要是窄带通信,若考虑到宽带OFDM电力线通信时,就面临着如何将载波资源进行有效分配的问题。鉴于此,提出了一种基于拍卖框架的载波资源分配方法,叫做基于中继拍卖(Relay Auction)的宽带OFDM电力线通信的载波资源分配,简称RA方法。主要用于解决宽带OFDM电力线通信中载波分配的效率与公平性,并且实现较好的连接阻塞概率性能。算法主要基于拍卖的框架,其中配备了网络中的集中器作为拍卖人,而簇头结点作为投标人,彼此竞争宽带OFDM通信网络中的载波资源,叶子结点通过簇头结点中继获得资源。本方法采用了源结点、中继结点和目的结点间的层级稳健结构,增强了系统的稳健性,与此同时有效地进行资源分配,实现了全网吞吐量的最大化、公平和效率。     

多用户OFDM系统中的自适应子信道和比特、功率分配

提出了一种多用户OFDM系统中的自适应子信道和比特、功率分配算法。算法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。这里采用分两步走(Two-Step)的思想，将子信道的分配和子信道上的比特、功率分配分离开来，以减小联合分配带来的过高的计算复杂度。仿真结果表明，与静态信道分配方案的自适应比特分配算法相比，该算法可以节约5～6dB的发送功率；与静态信道分配方案的等比特分配算法相比，该算法可以节约的发送功率大于10dB。     

基于自适应遗传算法的PLC信道动态子载波分配

为提高宽带电力线通信(PLC)的传输速率,在2～100MHz的低压宽带电力线信道条件下,提出基于速率最大化(RA)准则的动态子载波分配算法。该算法利用遗传算法比较好的全局搜索能力,将遗传算法与注水算法结合,对正交频分复用系统(OFDM)动态子载波进行自适应分配。新算法先将种群中的个体进行交叉操作,得到两个新的子代群体,对得到的子代种群进行复制和变异操作。仿真结果表明:改进之后的遗传算法与自适应遗传算法相比较,在性能上有较大改善,系统传输速率变快,信道容量变大。