LTE-A系统中比例公平调度算法的改进

在非连续载波聚合(高频+低频)场景下,载波衰减特性不同,聚合的载波有不同的覆盖范围,使得不同用户可调度的载波数量不同,若使用传统比例公平( PF)算法会导致小区不同位置用户资源配置的不公平性。本文提出了一种分组权重PF调度算法( GWPF ),根据用户可调度的载波数量,将用户和载波分组,并引入加权因子对原比例公平算法进行加权处理,从而提高用户公平性。仿真结果表明GWPF较PF算法有着更好的用户公平性和边缘小区吞吐量。     

HSDPA中的非实时业务无线分组调度算法分析

快速调度机制使系统可以根据所有用户的情况决定哪个用户可以使用信道,以何种速率使用信道,信道总是被与信道状况相匹配的用户所使用,这样在每个瞬间都可以达到最高的用户数据速率和最大的数据吞吐量,但同时兼顾每个用户的等级和公平性。文章首先对基于非实时业务无线分组调度算法进行分析,然后对各种算法在公平性方面进行了仿真。仿真分析表明：RR（轮询调度）、PF（正比公平）和APF（自适应正比公平）算法完全位于公平准则曲线的右侧,因此满足公平性准则的要求;RR算法具有最好的公平性。     

提供QoS保证的比例公平调度改进算法及其应用

优化分配有限的无线资源以提高系统容量,同时为不同用户的不同业务提供服务质量保障,是未来无线通信的关键问题之一.传统的比例公平(PF)算法是系统吞吐量与公平性的折中,没有考虑用户的QoS需求.对传统的PF算法作一些改进,根据用户的目标速率设置不同的加权值.根据时延设置不同的历史平均窗长,以提供一定的QoS保证;并分析了该算法在多天线多载波系统下行链路中的性能.仿真结果表明改进的PF算法能根据用户需求提供QoS保证,同时获得多用户分集增益.     

改进的多用户OFDM系统子载波和比特分配算法

针对多用户正交频分复用（OFDM）系统资源分配问题,提出了一种改进的基于边缘自适应（MA）准则的子载波和比特分配算法。在采用比例公平准则为每个用户分配子载波集合基础上,以用户速率最大者-最小者（Max-Min）子载波交换为原则进行子载波调整,使用户功率递减同时兼顾用户的公平性;通过对信道状态信息进行判断,利用贪婪算法将用户子载波分配的比特取整,以实现系统功率最小化。实验结果表明,本文提出的改进次优算法的计算复杂度较传统分步算法稍高,但仍远低于最优算法,其系统性能得以提升,且接近最优算法。     

WRAN系统的频谱分配算法

IEEE802.22工作组的工作范围是对工作在54～862MHz的VHF/UHFTV频带内的固定点对多点无线区域网（WRAN）制定基于认知无线电的空中接口。频谱资源分配是WRAN中的关键技术,目前对认知无线电的频谱分配算法的研究多集中在比较广义的范围,对WRAN等具体系统的频谱分配研究较少。根据WRAN的特点和OFDM的传输特性,提出一种OFDM多用户资源分配算法：多载波比例公平算法（MPF）和最大化吞吐量算法（KH）的组合算法（KH＆MPF）,该算法将最大化吞吐量算法和多载波比例公平算法进行优势互补,得到公平性和吞吐量都次优的结果,解决用户之间的公平性问题,考虑用户的Qos要求。最后对该算法进行仿真。     

一种基于多小区OFDMA系统用户公平性约束的分布式资源分配算法

针对多小区OFDMA系统下行链路,研究了用户公平性约束下的资源分配问题,提出了一种多基站协作的迭代优化的分布式资源分配算法。每个小区根据干扰状况及用户公平性,迭代地进行子载波和功率的资源优化;而每次迭代中,根据用户公平性准则分配子载波,并将非凸的小区功率优化问题转化为其下界的凸问题,通过一个分布式算法来求解。通过仿真验证了算法的有效性;仿真结果表明,与传统网络的固定功率分配的情形相比,所提算法保证了用户之间的公平性并显著提高了系统吞吐量。     

OFDM中基于信道变化载波分配算法

OFDM系统利用用户的多样性,根据信道状态对系统中的子载波资源进行动态的分配,有效的提高了系统的容量。最大化系统容量的子载波分配算法,忽略了用户之间的公平性。使某些信道状态不好的用户由于没有被分配子载波,不能进行数据的传送。针对这一问题提出一种新的子载波的分配方法,在有效保证系统容量的前提下,通过确保每个用户分配到的子载波数目,兼顾了用户之间资源分配的公平性。     

LTE-Advanced载波聚合资源调度算法研究

LTE-Advanced(以下简称LTE-A)作为3GPP LTE技术标准的增强版本,它能够提供更大的系统带宽,可获得更高的峰值数据速率和用户频谱效率。为了支持更多的用户业务,也为了满足IMT-Advanced的性能要求,LTE-A提出了载波聚合（CA）技术,即对若干个带宽满足一定要求的载波进行聚合形成100 M传输带宽,从而可以实现上行500 Mbit/s、下行1 Gbit/s的峰值数据速率。相比于单载波系统,引入载波聚合技术的LTE-A系统属于多载波系统,其资源调度更为复杂,如何分配多个载波下的物理资源成了急需解决的问题。因此,基于LTE-A载波聚合的系统架构和关键技术,介绍了LTE-A载波聚合的资源调度模型;针对目前存在的LTE-A载波聚合资源调度算法,详细分析了每一种算法的优缺点,并做出了总结。     

一种用于优化VLC/WiFi异构网络资源的动态比例公平算法

为了提高可见光通信（VLC）/Wi Fi异构网络中的资源利用率，提出了一种动态比例公平（PF）算法。该算法通过引入补偿因子α来优化用户的优先级。首先，理论推导了VLC/Wi Fi异构网络的吞吐量、资源利用率和公平性指数等关键性能指标；然后，使用Mat l ab软件进行仿真，构建了一个VLC/Wi Fi异构网络系统；最后，将动态PF算法、PF算法以及最大载干比（Max C/I）算法在吞吐量、资源利用率、公平性以及访问延迟概率等方面的性能进行了对比。仿真结果表明：动态PF算法的吞吐量高于PF算法，并且远高于Max C/I算法；这3种算法的资源利用率均较高，均不低于0.96；动态PF算法的公平性指数约为0.97，优于其它2种算法，并且访问延迟概率较低。     

优化公平性的多用户OFDM系统下行链路资源分配算法

研究了优化公平性的多用户OFDM系统下行链路的资源分配算法,根据系统各用户的业务需求,在保证用户所得数据速率满足一定比例以及系统总功率限制的前提下,提高系统总数据速率。首先,根据公平性原则进行用户的子载波分配,子载波功率分配使用注水算法;子载波分配完成后,利用贪婪功率分配算法,以最大化用户数据速率和提高功率利用率为目标,对各用户内部子载波功率和比特数进行再分配。仿真结果表明,相比参考文献[10]的算法,该算法在提高系统总速率的同时,更好地保证了用户数据速率的公平性;相比参考文献[12]的算法,该算法虽然牺牲了一定的系统总速率,但能提供更高的用户数据速率公平性。     

基于粒子滤波的机载单站无源跟踪算法

针对空中观测平台对远距离海面慢速运动目标定位跟踪这一非线性估计问题,介绍了专门处理非线性估计问题的粒子滤波算法,将粒子滤波算法(Particle Filter,PF)应用于机载单站无源定位跟踪问题,有效提高了对慢速运动目标的单站无源定位跟踪性能,解决了传统的扩展卡尔曼滤波算法在非线性估计时存在收敛速度慢的问题。通过与扩展卡尔曼滤波算法的仿真比较表明,粒子滤波算法可实现对慢速运动目标的高精度定位跟踪,且性能优于扩展卡尔曼滤波算法。     

一种适用于宽带无线城域网实时业务的分组调度算法

对宽带无线城域网（WMAN）而言,分组调度算法是保证用户服务质量（QoS）、平衡用户间公平性的关键。在研究比例公平调度算法（PF）算法与修正的最大加权时延优先算法（M-LWDF）的基础上,一种新的适用于宽带无线城域网实时业务的分组调度算法被提出,此算法引入了新的衡量服务队列负载的信息,能够实时地更新状态参数,提高了系统性能。仿真结果表明,此算法在保证系统吞吐量的同时,比M-LWDF算法具有更好的时延特性和公平性。     

基于可分解的多目标进化算法的PDN阻抗的优化

频率的电源分配网络设计是一个多目标优化问题。应用多目标进化算法优化电源分配网络的阻抗,其中去耦电容的个数和种类成为了PDN中两个需要优化的目标函数,这使得PDN中的输入阻抗,在截止频率内小于目标阻抗以达到设计要求。为解决这个问题,应用可分解的多目标进化算法,同时优化这两个目标,以获得期望的Pareto Front(PF)。实验证明,该设计方法易于实现,且效果良好、稳定性强。优化的PDN的输入阻抗满足设计要求并且优化的去耦电容的个数和种类逼近PF。     

E-UTRA中一种多业务两步比率公平调度算法

符合3GPP多业务处理原则的子信道调度方案是影响E-UTRA系统性能的关键技术。为减少填充和提高多用户分集效应,提出了一种多业务两步比率公平调度算法。在不区分用户业务优先级的情况下,先采用实际缓存量替代传统比率公平算法中的传输速率来分配子信道;业务优先级高的未分配用户再按比率公平算法确认的优先权重从低到高来挤占业务优先级低的用户所分配的子信道,从而确保符合3GPP提出的服务完高优先级业务后再服务低优先级业务的多业务处理原则。仿真结果表明,该算法能在保证用户公平的基础上提高系统吞吐量。     

一种基于码本的SLNR算法

在有限反馈系统中,针对用户端向基站反馈完整的信道状态信息对上行链路传输能力要求较高、设备实现较为复杂的问题,给出一种基于码本的最大化SLNR及SFR的PF调度算法。该算法通过码本量化预编码矩阵,基站仅需用户端反馈码本编号即可获得预编码矩阵,从而大大降低了信息反馈量。仿真结果表明,算法保证了系统和边缘用户性能,但是,作为降低反馈量的代价,与引入码本前相比,算法性能略微下降。     

OFDM系统分组调度算法仿真与分析

对于蜂窝正交频分复用(OFMA)系统,分组调度技术是影响系统性能提升的重要因素。分组调度算法是为分组业务提供资源分配及复用的方法。这里介绍了分组调度技术原理及几种经典的调度算法,并通过Matlab仿真,对几种调度算法的公平性和吞吐量进行了比较。通过仿真可知,比例公平算法(PF,Proportional Fair)平衡考虑了系统吞吐量与公平性,取得了较好的效果。     

基于EKF和PF的多机器人协同定位技术

无论对于单机器人还是多机器人系统,定位能力是其完成各项任务的前提条件。针对常用定位技术难以满足移动机器人群体协同定位精度高、实时性强等要求,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波（EKF）和粒子滤波（PF）的混合定位技术。首先,对机器人进行运动建模,然后分别讨论基于扩展卡尔曼滤波和粒子滤波的机器人协同定位的基本原理、优缺点,在此基础上提出基于扩展卡尔曼滤波和粒子滤波相结合的协同定位方法。结果表明,该算法在满足一定条件下可有效解决定位精度与运算量之间的矛盾,可实现在初始条件未知或存在较大误差情况下多机器人快速、精确地协同定位。     

光无线混合宽带接入网的路由技术研究

文章研究了光无线混合宽带接入网(HOW BAN)后端无源光网络(PON)采用的多点控制协议以及前端无线网状网(WMN)中的各种路由机制,重点研究了几种适用于HOW BAN前端WMN的路由算法:最小跳路由算法、最短路径路由算法、风险和时延感知的路由算法、感知时延路由算法、预测吞吐量路由算法、容量和时延感知的路由算法、能量感知的路由算法、流量限制路由算法、时延区分路由算法。对HOW BAN中的传输协议,文章指出保持服务公平性、保证健壮性、提高服务质量(QoS)、节约能源、保障安全性、适应多频道网络等问题值得深入研究。     

一种低复杂度的多用户分集调度算法

利用多用户分集增益可以显著的提高系统容量,但最大化吞吐量的调度算法会导致用户不公平的占用资源,比例公平算法在损失较大容量的条件下可以让用户公平的分享资源。本文重点考虑多用户分集系统中的系统容量和公平性的折中,结合最大化吞吐量和比例公平调度算法的思想,提出一种低复杂度的加权调度算法,并推导出门限反馈和全反馈时的系统容量和公平性的理论表达式。仿真结果表明,所提算法在损失较少容量的同时,可以保持较高的公平性。并且在用户数较少的同时,性能优于已有的折中算法,而在用户数较多时,可以通过设置反馈门限来降低用户的反馈开销,同时不会带来容量和公平性的损失。     

裂变自举粒子滤波

自举粒子滤波(BPF:Bootstrap Particle Filtering)是一种经典而应用广泛的粒子滤波算法,但其重采样后常会引起严重的样本枯竭问题.本文提出在权值蜕化较为严重时,在原先的重采样前增加SFN预处理,即权值排序、裂变繁殖(fission)和权值归一,得到裂变BPF(FBPF)算法.针对一个典型的后验密度为双峰的强非线性滤波估计问题,通过Monte Carlo仿真表明,FBPF算法在保持与BPF算法相当的估计精度和运算时间的条件下,克服了样本枯竭问题,算法的鲁棒性更强.