两跳中继网络的资源分配算法

对于具有中继节点的蜂窝系统,用户的实际速率受限于基站与中继之间链路(第一跳链路)以及中继与用户之间链路(第二跳链路)的吞吐量.单独考虑其中某一跳链路的资源分配,会降低系统的整体性能.因此,针对中继网络,设计了基于两跳链路吞吐量平衡的正向和逆向功率分配算法.其中正向分配算法在进行第二跳链路资源分配时,考虑了第一跳链路的影响.而逆向分配算法则是将第二跳链路的吞吐量作为第一跳链路资源分配的依据.仿真结果表明,设计的算法有利于克服两跳中继网络的瓶颈问题.尤其是逆向分配算法由于充分考虑了用户的最优速率情况,在提高系统吞吐量的同时还减少了能量消耗.     

基于位置的认知网络中继选择与功率分配

针对认知网络中,认知源和目的都位于同一个主用户的覆盖区内但距离较远的情形,通过使用主用户频段,采用中继在源和目的间建立多跳路由实现通信。给出一种利用位置信息,以优化跳数和总发射功率为目标的中继选择算法;同时给出一种以最大化系统容量为目标、以总发射功率和接收信干比为约束条件的功率分配算法。仿真结果表明,该文算法能够有效降低系统总发射功率和提高系统容量。     

基于不同时延业务的中继正交频分复用系统资源分配算法

针对同时包含有时延约束(DC)用户和没有时延约束(NDC)用户的异构系统资源分配问题,在基站和中继站功率分别约束的条件下,为保证DC用户的固定数据速率,同时最大化NDC用户的总数据速率,提出了一种自适应资源分配算法。该算法在子载波分配过程中,考虑了两跳中继链路子载波配对和不配对两种情况,在功率分配过程中,实现了最优功率分配。仿真结果表明,本文提出的资源分配算法可以在较低计算复杂度下取得良好性能。     

整体优化的吞吐量预测中继选择策略

提出了一种蜂窝网络中关于移动中继的选择方案,将小区内的用户按照下行路径损耗分为一跳用户和两跳用户.一跳用户由基站直接对其分配资源,两跳用户采用整体优化的吞吐量预测中继选择算法选择空闲用户作为中继节点.该算法全面考虑了带宽与信道质量对通信速率的影响,以两跳用户所在接入链路与回程链路吞吐量相等为原则主动调节两跳用户带宽分配比例,并且通过匈牙利算法计算出系统吞吐量最大时的最佳匹配矩阵.仿真结果表明,该算法能够有效提升边缘用户吞吐量和频谱利用率.     

OFDMA系统动态资源分配快速算法

针对正交频分多址接入无线网络的下行链路,提出了一种计算量少、能够依据信道状态信息进行动态资源分配、满足多个用户服务质量要求的算法.该方法首先假设各个用户发射功率相同,按比例分配子载波,然后按照每个用户最小速率需求,确定各个用户最小发射功率,最后根据总功率大小以及用户所需最小发射功率,最大化整个系统容量.分析表明该方法可以得到接近最优的发射功率,资源调度策略具有多项式复杂度,仿真结果验证了理论的正确性,算法能够在短时间内进行子载波分配和功率控制,满足无线通信实时性要求.     

OFDMA网络比例公平性的中继资源分配

在中继协作正交频分多址（OFDMA/Relay）系统中,应用协作博弈论提出一种比例公平性的多用户中继资源（子载波和功率）分配方案.定义了用户基于比特传输速率的效用函数,并建立中继资源分配的协作博弈模型.求解此博弈的纳什议价解（NBS）具有较高的计算复杂度,为此,提出一种快速子载波与功率联合分配算法,即：先进行固定发射功率的最优子载波分配,再进行最优的发射功率分配,最终通过上述迭代方式获得联合资源分配的NBS.仿真试验表明：与已有的OFDMA/Relay系统资源分配算法相比,所提出的NBS求解算法能够在提高系统频谱资源利用率的同时,对用户进行更为公平的中继资源分配.     

多天线协作传输系统的容量分析与功率分配

针对非再生及再生2种中继方式,分析了基于多天线技术的2跳协作传输系统的信道容量,并以最大化端到端的信息速率为优化准则,提出了将系统功率根据信道条件分配至各跳链路的方案. 仿真结果不但证明了协作传输的优越性,而且与平均功率分配相比,自适应功率分配能随信道变化协调各跳发射功率,合理选择中继传输,明显提高系统容量.     

用于中继蜂窝网络的动态频率规划算法

在两跳中继蜂窝网络中,为提高频谱利用率,以链路带宽需求为依据,提出了一种动态频率规划算法.综合考虑了信道质量、用户业务速率需求及中继两跳链路的速率匹配,计算不同链路上的带宽需求.根据链路带宽需求,对不同链路上的可用频率资源进行动态分配,在不同中继覆盖区域间进行动态频率复用,使系统频率复用因子可根据系统负载自适应变化.仿真结果表明,与现有频率规划算法相比,该算法在系统频谱效率与小区边缘用户平均吞吐量上都有性能优势.     

MIMO协作传输系统的中继选择及中断概率分析

为实现多输入多输出(MIMO)再生中继网络中源节点和目的节点之间的协作传输,提出了一种中继选择算法. 被选中的中继节点的两跳链路等效功率增益的最小值在所有备选中继节点中最大. 针对该选择策略,采用一种理论近似的方法分析了其中断概率. 基于这种协作策略还给出了在总功率受限的条件下,源节点和中继节点之间的功率分配方法. 理论分析和仿真结果表明,该选择算法可显著降低系统中断概率. 同时,分布式的选择算法在系统性能和复杂度之间取得了较好的平衡,是可使用的中继选择策略.     

多跳合作网络中再生协议的性能分析与比较

根据多跳合作网络结构的不同,研究了单节点中继时的5种合作发送协议.在瑞利衰落下分析和比较了这些协议再生中继时的系统容量和分集度,并讨论了中继节点动态移动的影响.理论和仿真分析表明合作系统在一定条件下可实现2阶全分集(合作节点的个数),这些条件包括网络结构、发送协议、中继节点位置和中继信息的处理方式等,但其再生中继的容量受制于第一跳链路的质量,并且需要2倍于单跳传输的时隙资源.     

协作蜂窝小区上行链路的中继选择与功率分配

为了最小化能量受限的协作蜂窝小区的总代价,提出了上行链路的功率和中继等资源分配的模型.该模型是一个非线性约束、{0,1}组合优化问题,因而提出了一种自适应的资源分配方案对其求解.针对给定中继节点集合,该方案分别为每个源节点选择总代价最小的中继;而对于给定源和中继对,提出了最小化二者总代价的基于图论的最优功率分配算法.通过仿真和分析表明,该方案近似最优,能够发送更多的数据量,延长网络的寿命.     

Adaptive resource allocation for multi-user multi-server power-line communication OFDM systems

The bits and power allocation model of adaptive power-rate mixture for multi-user multi-server power-line communication systems was analyzed with the restrictions of maximal total power, fixed rate for each real time (RT) user, minimal rate for each non-real time (NRT) user, maximal bits and power for each subcarrier in each orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol. An algorithm of resource dynamic allocation in the first OFDM symbol of each frame and resource optimal adjustment in the latter OFDM symbol of each frame was proposed. In the first OFDM symbol of every frame, resource is firstly assigned for RT users so as to minimize their total used power until satisfying their fixed rates; secondly the remainder resource of power and subcarriers are assigned for NRT users so as to minimize their total used power until satisfying their minimal rates also; lastly the remainder resource is again assigned for NRT users according to the proportional fairness strategy so as to maximize their total assigning rate. In the latter OFDM symbol of each frame, bits are swapped and power is adjusted for every user based on the resource allocation results of anterior OFDM symbol. The algorithm is tested in the typical power-line channel scenarios and the simulation results indicate that the proposed algorithm has better performances than the classical multi-user resource allocation algorithms and it realizes the multiple aims of multi-user multi-server resource allocation for power-line communication systems.     

基于非合作博弈的中继网络分布式资源分配

提出一种可应用于正交频分复用多址(OFDMA)中继网络的分布式资源分配算法. 基于将模型描述为基站与中继的非合作功率分配博弈(RNCPAG), 设计出2种效用函数, 并以最大化效用函数为准则, 证明在总功率受限的约束下, 该算法存在并收敛于唯一的纳什均衡点. 研究表明, 同传统的平均功率分配算法相比, 分布式博弈算法以牺牲少量的迭代步数为代价, 获得更高的系统容量和资源效率.     

OFDMA解码转发中继系统的最优资源分配

针对正交频分多址接入-解码转发（OFDMA-DF）中继系统,提出了以最大化系统加权和速率为目标的子载波分配、功率分配、传输方式选择和中继选择联合优化问题. 基于凸优化理论,提出了一种最优资源分配算法,其复杂度仅与子载波数成线性关系. 理论分析和仿真结果表明,结合用户权重的调整,该算法既可实现资源分配的公平性,又可有效利用中继节点的能力,提高系统容量.     

OFDMA波束赋形中继系统资源分配

针对采用波束赋形技术的正交频分多址接入放大转发中继系统,提出了一种以最大化比例公平因子为目标的资源分配算法. 该算法基于凸优化理论,对功率分配、子载波配对、中继选择和用户选择进行了联合优化. 理论分析和仿真验证结果表明,所提的资源分配算法能以较低的复杂度实现系统资源分配的公平性,并且可以有效利用波束赋形技术,提高系统容量.     

基于博弈论的协作超宽带系统资源分配算法

为使多用户协作超宽带系统的资源分配算法能在有效利用系统资源的同时满足用户的服务质量QoS（Quality of Service）公平性需求,在纳什议价解方法和凸优化理论基础上,将合作博弈论方法用于协作多频带超宽带系统的资源优化分配中。提出以最大化系统净效用为目标,以用户的QoS需求为公平性指标的协作超宽带系统协作伙伴选择算法和自适应功率分配算法。通过仿真与最大化系统速率（max-rate）和最大化最小用户速率（max-min）公平性算法作比较,证明了该资源分配方法在最大化系统速率和用户QoS公平性两方面有很好的折衷,适于超宽带系统。     

移动D2D网络中基于链路状态预测的资源分配算法

为提高D2D链路稳定性，提出一种基于链路状态预测的资源分配与模式选择算法。该算法在D2D链路发生断裂或同频干扰之前进行传输模式选择及资源分配，保证链路连通性。仿真结果表明，该算法可以有效减少链路断裂或遭受同频干扰时间，维持链路稳定性。