基于合作中继的OFDM蜂窝网络的QoS感知子载波分配算法*

针对基于中继的OFDM蜂窝网络,提出了一种基于合作中继的QoS感知子载波分配算法,即C-QSA(cooperative QoS-ware subcarrier allocation)算法。C-QSA算法利用基站与中继节点之间的合作传输机制来保证QoS业务的速率要求,允许中继节点进行比特重分配,充分利用无线系统的时变及多用户分集特性,提高无线资源的利用效率。C-QSA算法将子载波分配问题抽象为非线性整数规划,以最大化系统效用为目标,同时满足QoS业务的速率要求。仿真结果表明,C-QSA算法在用户效用及吞吐量等性能方面都有明显优势,系统实际效用接近理论最优值。     

基于蚁群算法的OFDM系统子载波分配研究

针对无线资源要求OFDM系统能够支持更高的信息速率,在比例速率约束的多用户OFDM系统资源分配中,传统算法的频谱效率较低.在子载波等功率分配条件下,用蚁群算法解决比例速率约束下多用户OFDM系统子载波分配,算法在最大化多用户OFDM系统下行链路总容量的同时又维护了用户之间的比例公平性.蚁群算法的启发搜索机制保证频谱效率快速收敛到近似最优解.仿真结果表明,提出的蚁群算法能够满足用户之间的比例速率需求,频谱效率比传统算法提高了约45％.     

协同OFDM系统联合中继选择、子载波配对和功率分配算法

研究了协同OFDM系统中的资源分配问题,提出了一种联合中继选择、子载波配对和功率分配的算法.首先在假定等功率分配的情况下,对中继节点进行选择并对子载波进行配对,然后在此基础上对选定的子载波对进行功率分配.分析结果显示所提算法是一种计算复杂度比较低,且系统容量接近最优容量的算法.     

基于多用户QoS的中继系统功率分配算法

研究了非再生中继满足不同用户速率需求的公平性功率分配问题。提出了基于用户期望速率比例公平性功率分配算法,由于源端无法预先接收用户期望速率信息,该算法在实际操作中存在一定的不可操作性。进一步提出了预均分公平性功率分配算法,可弥补基于用户期望速率比例公平性功率分配算法的不足。仿真结果表明,两种算法都实现了保证用户服务质量(QoS)的最优功率分配以最小化用户速率与期望速率差值,节约网络资源的优化目标。     

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...     

蜂窝网络分布式中继选择算法

针对蜂窝网络中的功耗优化问题,研究了如何最小化两跳中继蜂窝网络的系统总功耗。首先根据信道传输功率的闭合表达式得到满足信道最小中断概率情况下的最优链路传输功率,然后通过使用基于Acknowledgement的分布式拍卖算法(DAA-ACK)和改进的分布式拍卖算法(IDAA)帮助用户节点选择合适的中继基站。仿真结果显示,这两种算法仅需要用户节点与邻居中继基站交换少量信息,并可通过有限次迭代快速选择出使系统总功率最小的中继节点。     

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。     

一种低复杂度的水声OFDM通信系统子载波分配算法

近年来,随着国家智慧海洋战略的推进,以及海洋资源开发的需求,基于OFDM调制的水声通信技术得到了飞速发展,其关键问题之一就是主节点如何分配子载波资源以优化系统性能.据此,提出了一种低复杂度的水声OFDM子载波分配算法,以某个准则挑选出每轮待分配的候选节点,选择综合信道状态最差的节点分配子载波,在提高系统整体传输性能...     

基于子载波选择配对及功率优化分配的OFDM系统

为了提升OFDM协作通信系统的网络覆盖率及网络容量,提出了一种基于子载波选择配对及功率优化分配的OFDM系统。在OFDM的系统模型上进行中继配对和非中继配对的性能分析,将子载波选择配对转换为一个整数规划问题,并采用基于匈牙利算法的规划方法进行配对矩阵的计算;根据OFDM系统的功率分配问题,采用KKT条件下优化中继功率及电源功率的方法进行功率分配。仿真结果表明,所提出的方法相比统计质量Qo S保证的资源分配方案以及OFDM中继系统异构服务的资源分配算法,在提高网络覆盖率和容量上表现出更好的效果。     

异构蜂窝网络中QoS感知的负载平衡方案设计

鉴于异构蜂窝网络（Heterogeneous cellular network,HCN）的自身特性,传统最强信号接入（小区选择）方式已不再适合,新型小区选择方案急需引入。不同于传统接入方案,新型方案应具备平衡各类基站负载的能力。为反映用户资源消耗水平与实现平衡网络负载的目的,设计了一个服务质量（Quality of service,QoS）感知的负载平衡方案。该方案以资源消耗量作为基站负载,且同时拟合了用户服务质量需求。最终,该方案被规划为网络加权效益最大化问题。从规划问题的形式来看,该问题为非线性、混合整数优化问题,因此求解其最优解富于挑战性（尤其针对大规模问题）。为解决该问题,尝试利用对偶分解法设计了一个分布式算法。仿真结果表明,相比于最强信号接入和区域拓展接入,提出的接入方案具有更高的负载平衡水平与更低的呼叫阻塞概率。     

基于梳状导频的OFDM系统子载波和功率分配

提出一种根据梳状导频进行信道估计得到带有误差的信道信息,来完成自适应比特装载的算法。把正交频分复用子载波进行分组,利用基于梳状导频的信道估计对信道时变进行跟踪,即时获取信道信息来完成分配算法。将子信道的分配和子信道上的比特、功率分配分离开来,以降低计算复杂度。仿真结果表明与静态信道分配方案的等比特分配算法相比,该算法可以节约发送功率大于10 dB。     

认知中继网络中的功率分配算法

无人机（Unmanned aerial vehicle, UAV）通信是当前无线通信领域的研究热点。为了保证地面移动端与UAV通信的可靠性,提出了基于空时块码（Space-time block code, STBC）的协作中继传输方案。为了提升频谱效率,本文利用认知无线电技术,于协作中继处分别采用放大转发(Amplify-and-forward, AF)和解码转发(Decode-and-forward, DF)两种协议进行传输,在主用户通信服务质量得到保证和认知用户传输功率受限的条件下,建立以认知中继网络的吞吐量最大化为目标函数的优化问题。采取拉格朗日乘子法与Karush-Kuhn-Tucker (KKT)条件相结合的方案来实现优化问题中最优功率的分配。最后,仿真结果不仅验证了所提方案的有效性,还表明了DF中继协议下认知中继网络的吞吐量优于AF中继协议。     

超密集网络中小小区分簇和子载波分配算法

超密集网络中,严重的小区间干扰制约了终端用户尤其是边缘用户的数据速率。有效地对干扰进行管理、提升边缘用户的数据速率是超密集网络中的研究难点。在超密集网络架构的基础上,提出一种基于图论的不完全染色算法,对网络架构中的基站划分簇,同簇内的不同基站共享频带资源。同时,提出一种子载波分配算法,优先为边缘用户分配信道增益较优的子载波。通过仿真表明,不完全染色算法能够有效地减小小区间干扰,提升系统吞吐量,子载波分配算法在不影响系统吞吐量的基础上能够优化边缘用户的吞吐量。     

基于改进人工鱼群算法的蜂窝网络信道分配

在蜂窝移动通信网络中,用户数量的急剧增长以及其对语音和数据业务需求的不断增加,频谱资源日益紧缺,为了提高频谱的利用率,运用一定的优化算法合理规划频率资源显得尤为重要.针对这一问题,提出一种改进人工鱼群算法的蜂窝网络信道分配方法.简化了基本人工鱼群算法来缩短运行时间,加快收敛速度;利用动态调整人工鱼的视野和步长,较好地平衡算法的全局搜索能力和局部搜索能力;采用高斯变异操作,增加人工鱼群状态的多样性,有利于跳出局部极值点.仿真结果表明,改进后的算法提高了算法的收敛率和加快了收敛速度,能够很好地解决频率分配问题,具有一定的可行性和优越性.     

基于Costas环的OFDM载波同步算法

针对目前OFDM载波同步算法复杂度高、极耗FPGA资源的问题,提出一种改进方法:对频偏的捕获,在联合使用9个短前导序列和长前导序列估计算法的基础上,采用鉴频环路的方法来消除算法中的除法和取模运算;对于跟踪部分,在使用导频跟踪频偏的基础上,利用Costas环估计相位和剩余频偏;最后综合捕获和跟踪进行系统仿真,得到频偏估计的精度高,范围大,且系统复杂度大大降低的结果.     

认知中继网络功率分配的优化算法

本文研究了认知中继网络的功率分配策略。在基于AF(amplify-and-forward)和DF(decode-and-forward)中继模式下,考虑认知用户传输功率受限以及主用户干扰容限等因素,建立了认知中继网络吞吐量的非凸函数和凸函数优化模型;并利用拉格朗日乘子得到最优解。仿真结果表明,所提算法在认知用户传输功率受限以及主用户干扰容限下优化了认知中继网络的吞吐量。     

基于子载波选择配对及功率优化分配的多跳中继系统研究

为了提升OFDM协作通信系统的网络覆盖率及网络容量,提出了一种基于子载波选择配对及功率优化分配的多跳中继OFDM系统优化算法。首先,通过在OFDM的系统模型上进行中继配对和非中继配对的性能分析,将子载波选择配对转换为一个整数规划问题,并采用基于匈牙利算法的规划方法进行配对矩阵的计算。接着,根据OFDM系统的功率分配问题,通过KKT条件对中继功率及电源功率进行优化,从而实现中继系统的功率优化分配 。最终的仿真结果表明,与统计质量QoS保证的资源分配方案以及OFDM中继系统异构服务的资源分配算法相比,所提出的方法在提高网络覆盖率和容量上均表现出更好的效果。     

一种提高OFDM系统安全传输的载波功率分配算法

现有的OFDM安全传输技术无法满足无线通信系统对安全性能的需求,针对这一问题,提出了一种旨在提高OFDM系统安全传输速率的载波功率分配算法。考虑OFDM各载波信道存在的衰落差异性,基于OFDM窃听信道模型推导出窃听端与授权接收端平均信噪比不同的系统安全传输速率;在总功率受限的条件下,以安全传输速率最大化为目标,利用K-T条件对各载波功率进行优化分配,从而提高OFDM系统安全传输性能。仿真结果表明,当选用128个载波时,优化分配的安全传输速率比平均分配的安全传输速率最多可以提升6.109 bit/s/Hz,并且随着载波数的不断增加,安全传输速率的提升也越来越明显。     

基于业务QoS保证的中继系统资源分配算法

在基于正交频分多址（OFDMA）的中继系统中,为了满足用户的QoS要求,保证系统的吞吐量最大的同时又保证用户公平性,给出了一种面向业务服务质量的资源分配算法。先根据用户在队列中的等待时延和用户对速率的需求引入时延优先级因子和速率优先级因子,以此计算用户的优先级。然后分别在回程链路和接入链路进行动态资源调度与分配。仿真结果表明,新算法能够兼顾中继用户和直传用户的性能,实现低丢包率、较好地满足 GBR需求,实现较高的系统吞吐量和公平性。