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。     

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。     

NOMA网络中考虑回程约束的联合资源分配算法

针对应用非正交多址接入（NOMA）技术的异构蜂窝网络,提出了一种具有回程容量约束的能效最大化的功率和带宽分配算法。首先,考虑小蜂窝发射功率约束、小蜂窝速率约束和回程链路容量约束,构建了功率和带宽分配模型。然后,对于功率分配,利用凸差（DC）规划和函数的拟凹性将原问题转换为等价的凸问题,并使用凸差迭代法和二分法求得全局最优解;对于回程链路带宽分配,将其转换为可行性问题并给出了解析解。仿真结果显示,该方案的能量效率高于相同场景中的已有方案。     

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。     

多载波扩频NOMA水声通信串行干扰消除算法

非正交多址接入(NOMA)技术可以有效提高多载波扩频多用户下行水声通信的系统容量,针对非正交多址水声通信系统多用户检测过程中由多用户干扰导致的误码传播问题,提出一种适用于非正交多址水声通信的判决反馈串行干扰消除算法。算法利用重构的近端用户信号对输入信号进行修正,提高远端用户信号重建精度,减少串行干扰消除过程中的误码传播,提高系统解调性能。仿真和湖试数据处理结果表明,判决反馈串行干扰消除算法的远端、近端用户误码率均优于传统算法,能够有效抑制误码传播,提高通信质量。     

5G关键技术之NOMA介绍

随着移动通信的快速发展,频谱资源变得越来越紧缺,如何更加有效的利用频谱资源成为了5G亟待解决的问题。文章介绍了NOMA的工作原理,在与其他多址方式比较的基础上,分析了NOMA的技术特点,并对NOMA未来的发展进行了展望。     

基于HAGA的D2D-NOMA资源分配优化算法

针对无线系统带宽资源有限、基站负载压力大、传输时延长等问题,提出一种基于非正交多址接入技术的D2D系统吞吐量最大化资源分配算法。在不同用户的服务质量约束条件下,建立D2D系统吞吐量最大化资源分配模型。该模型的优化目标是一个混合整数非线性规划问题,将其解耦为信道匹配与功率分配2个子问题并分别进行处理,利用自适应惩罚函数法处理约束条件并提出一种基于爬山策略的自适应遗传算法以对问题进行求解。仿真结果表明,与GA、AGA算法相比,该算法能够有效提高D2D系统的吞吐量,且收敛性能更好。     

基于匹配理论的NOMA异构网络资源分配算法

在非正交多址接入异构网络中,通过联合资源分配和用户调度可达到用户调度数与系统吞吐量之间的平衡。提出一种基于匹配理论的用户-子信道双边匹配算法(USTSMA)。在满足用户最小数据速率需求和已知完美信道状态信息的条件下,将用户和子信道认为是追求自身最大收益的两个独立集合,通过迭代的方式实现用户和子信道之间的稳定匹配。在此基础上,利用注水算法解决用户的功率分配问题。仿真结果表明,USTSMA在系统总吞吐量、用户调度数等方面性能优于S-MGA和GA两种用户分组算法以及正交频分多址接入方案,并且逼近最优上界。     

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。     

基于非理想SIC的STAR-RIS辅助NOMA系统性能研究

将可同时透射和反射的可重构智能表面(Simultaneous Transmitting and Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface, STAR-RIS)与非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)技术结合起来,研究了系统的遍历速率与中断概率。考虑到实际中NOMA用户很难获得完全串行干扰消除(Successive Interference Cancellation, SIC),研究了STAR-RIS辅助NOMA系统有着不完全SIC时的下行链路性能。首先通过对NOMA用户解码的信干噪比进行分析,得到其概率密度函数。然后基于用户信干噪比的概率密度函数推导了用户的遍历速率,并分析了高发射功率下用户速率的渐近性能。最后分析了系统中断性能,并推导了系统中断概率的近似闭式表达式。仿真结果验证了理论分析的有效性,即所推导的理论遍历速率和中断概率可与相应的仿真取得较好的一致,由于不完全SIC的存在,系统性能要差于完全SIC下的性能。此外还分析了STAR-RIS元素数量的不同对于系统性能的影响,发现元素...     

有限反馈MIMO OFDM系统公平性资源分配算法

针对多输入多输出正交频分复用(Multiple input multiple output-orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)系统资源分配过程中信道信息反馈开销过大的问题,给出了一种基于有限反馈的公平性资源分配算法.该算法在发射总功率、目标误码率以及用户间比例速率约束条件下,以最大化系统和容量为目标,将相邻子载波分簇并反馈部分簇的信道状态信息(Channel state information,CSI),利用部分已反馈簇的信道状态信息CSI对未反馈簇的CSI进行估计,据此进行子载波簇、功率和比特三级分配.仿真结果表明,该算法在保证用户间比例公平性和系统和容量性能的同时,有效降低了系统的反馈开销,实现了系统性能与反馈开销的良好折中.     

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.     

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.     

基于QoS效用函数的比例公平调度算法

比例公平调度算法应用于多媒体业务调度时,不能满足其多方面的服务质量(QoS)需求,尤其是当有业务的瞬时QoS参数值接近业务可忍受的QoS阈值时,该业务的调度优先级变化趋势不明显,使该业务不能被及时调度,降低了多媒体业务的通信质量。为此,在PF算法调度优先级判断表达式中引入QoS因子参数项,加强服务质量需求参数项对调度的影响,提出基于QoS效用函数的比例公平调度算法。实验结果证明,该算法可以迅速增加接近QoS阈值多媒体业务的调度机会,使VolP业务的平均延时降低44%、公平性提高3%。     

一种基于VirtualClock的自适应成比例带宽分配算法

该文提出了一种基于VirtualClock算法的自适应成比例带宽分配算法(ProportionalAdaptiveBandwidthAllo-cationAlgorithmBasedonVirtualClock,PABVC)。该算法将所有的业务流分为绑定流和非绑定流,并根据不同流的配置加以调度,从而实现了绑定带宽同时自适应成比例分配带宽的目的。由于算法的各个部分相关性较弱,所以在保留算法框架和核心部分算法的基础上,可以灵活地加以组合,实现不同的算法变种。最后,该文分析了PABVC算法的优缺点,并且提出了今后的研究重点。     

基于公平副本分配的DTN资源管理机制

容迟容断网络具有无中心化的特点,使得对其节点的监控和管理存在天然的困难。本文介绍了当前容迟容断网络路由算法的主要研究成果,如较早的基于洪泛的喷射路由等。接着介绍了最新的基于节点社会性的路由。随后分析了这两种路由的优缺点,包括引入节点社会性后带来的负载不均衡和资源分配不公问题。进一步,通过分析人类活动轨迹数据发现节点社会属性的相对稳定。利用这种稳定性提出了一种公平分配资源机制,使得各节点可以合理地共享网络资源。最后验证了该机制的有效性和实用性。     

一种基于动态slot分配的公平调度算法

Hadoop框架中基于缺额的公平调度算法以统一的固定配置设置定时计算和更新作业信息,在一定程度上影响了其作业调度的公平性,同时也不能满足作业的资源需求。针对基于缺额的公平调度算法配置方式的不足,提出一种基于公平性的动态slot分配算法,通过实时计算更新缺额进行slot分配以确保真正的公平性。     

基于QoS和吞吐量公平的信道分配算法

高密度接入点(AP)部署会导致AP工作信道重叠,从而较大地影响无线局域网的吞吐量。为此,在IEEE 802.11e分析模型的基础上,考虑AP受相邻AP干扰造成的吞吐量衰减,引入Jain指标衡量基础服务集(BSS)间系统吞吐量的公平性,在满足最大公平性和最小信道干扰的限制条件下,提出一种基于最小生成树的信道分配算法CAQFT。数值分析结果表明,CAQFT算法能满足BSS内业务的服务质量需求,提高整个系统吞吐量并兼顾BSS间系统吞吐量的公平性。     

基于跨层的中高速传感器网络多元参数调度与资源自适应分配算法

针对中高速传感器网络中不同业务对QoS(quality of scrvice)的不同要求,跨层考虑物理层和数据链路层参数,提出了一种适合混合业务的多元参数调度算法和资源分配算法。该算法根据不同的业务动态调整时延补偿因子和吞吐量补偿因子两个参数,在满足实时业务QoS约束的前提下,以最大化系统吞吐量为目标建立了相应的优化模模型,对于实时业务能满足时延较小的要求,对于非实时业务能满足吞吐量较大的要求。仿真结果表明,该调度算法可以灵活地在系统功率效率和用户服务质量满意度之间取得折衷,并保证不同类型业务用户间的公平性。