用于OFDMA蜂窝系统的多小区自适应资源分配算法

提出了一种用于正交频分多址通信系统下行链路的多小区自适应资源分配算法(MARA)。为了降低系统复杂度，将子信道分配和功率分配分开实现，在小区内部进行动态子信道分配，并以单小区子信道分配结果为基础在相邻小区同频用户中进行功率分配。将非合作博弈论引入到多小区功率分配中，给出了基于代价函数的多小区分布式功率分配算法。通过协调相邻小区间同频子信道的发送功率，抑制小区间干扰，提高无线资源利用率。仿真结果表明，与已有算法相比，本文提出的算法可以提高系统吞吐量。     

OFDM系统多小区联合资源分配算法

提出了一种正交频分复用(OFDM)系统多小区间联合的自适应资源分配算法。为了降低系统复杂度,子信道分配和功率分配在不同的层次上分步执行,在小区内部采用改进的Max C/I算法进行动态子信道分配,并以此为基础利用禁忌搜索算法(TS)寻求多小区同频子信道发送功率的最优分配解。性能分析和仿真结果表明,与已有算法相比,该算法能够在满足用户的最小速率要求下充分利用无线频谱资源,提高系统吞吐量。     

保证混合业务质量的跨层OFDMA资源分配方法

提出了一种新的跨层正交频分多址（OFDMA）系统资源分配方法,其综合考虑了无线信道的时变特征和媒体接入子层（MAC）业务质量（QoS）要求,将MAC层分组调度和物理层的OFDM子信道分配及自适应调制编码进行联合设计,目的是在保证实时时延敏感业务和非实时业务的QoS基础上最大化系统吞吐量。在子载波分配过程中,分别采用了信道依赖的最早预期 (CD-EDD)算法和 最小速率需求(MRR)算法,对实时时延敏感业务和非实时业务进行调度。基于IEEE 802.16标准建立了动态仿真模型对算法性能进行评估,结果表明较传统的最大信噪比方法在系统吞吐量相近的基础上对时延特性、用户公平性方面有较大性能提升。     

认知反向散射网络通信容量公平的资源优化

为保证认知反向散射通信网络中物联网节点通信容量的公平性,提出一种基于最大最小准则的资源分配方案. 在考虑物联网节点动态电路能耗模型与非线性能量收集模型的基础上,通过联合优化发射功率、反射及时间分配系数构建一个最大最小物联网节点通信容量的非凸多维资源分配问题. 首先,采用反证法、连续凸近似及辅助变量等方法将原问题转换为凸优化问题;然后提出一种迭代算法来求解转换问题. 仿真结果表明,所提的资源分配方案在提升物联网节点通信容量的同时保障了节点通信的公平性.     

基于QoS的多用户OFDM系统自适应资源分配算法

在多用户OFDM系统中,为满足用户的服务质量要求并降低算法复杂度,提出一种基于QoS的自适应资源分配算法。该算法将子载波和功率分配算法分开进行,给出了基于QoS的子载波分配方案,并将用户分为VIP用户和普通用户,对两种用户分别采用不同的功率分配算法,在保证VIP用户达到所需要速率的前提下,尽量满足普通用户的速率要求,使MU-OFDM系统成为一个具有服务质量保障的系统。仿真结果表明,该算法既保证了VIP用户和普通用户的性能指标,又降低了算法的整体计算复杂度。     

协作分簇多频带超宽带系统资源优化分配算法

为获得分集增益,减小算法复杂度,以簇作为最小资源分配粒度,将协作分集技术引入到分簇多频带超宽带系统中,提出改进的时频码（TFC：Time-Frequency Coded）模型。基于凸优化理论,提出在总功率受限情况下最大化系统容量的簇分配算法和功率分配二维递归算法。为降低算法复杂度,又进一步提出以用户对簇的相对需求度为判断的快速跨层资源优化分配算法。仿真表明,快速跨层资源优化分配算法可以在满足用户服务质量要求（QoS）的同时,在系统容量和用户之间公平性方面得到很好的折衷。     

联合功率控制的D2D资源分配算法

针对D2D通信引入LTE网络中同频干扰以及能耗过大问题,首先基于模糊聚类算法,将D2D用户分成若干个D2 D用户组,并且基于中断概率最小为每个D2 D用户组寻找最优蜂窝用户资源,以降低用户间干扰、提高系统吞吐量。其次结合上述资源分配提出了一种有效的功率控制方案,调节资源分配后用户组内D2 D用户的发送功率,以提高系统能量效率。仿真结果表明：该算法降低了系统干扰,提高了系统吞吐量以及系统能量效率,同时又保证了D2 D用户获得无线资源的公平性。     

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.     

基于混合业务的OFDMA系统资源分配

针对存在混合业务的OFDMA系统的子载波和功率分配问题,提出了一种基于折衷因子的次优资源分配算法,在系统总发送功率的限制下使得系统的吞吐量最大,同时保证实时业务用户的QoS要求和非实时业务用户资源分配的比例公平.该算法将自适应资源分配与自适应调制相结合,并加入了比特调整和优化处理,对实时业务用户和非实时业务用户间的资源利用进行了有效的折衷.分析和仿真结果表明,SRATF算法在不增加复杂度的前提下减少了运行时间,保证了非实时业务用户间的公平性.     

应用分层编码保障组播系统QoS的高效资源分配

在传统的组播策略中,系统总的吞吐量受限于组播组中最差用户的信道增益.为了克服组播系统吞吐量受限的问题,采用基于分层编码的组播策略.在保障组内每个用户的服务质量（QoS）的同时,提出了一个新颖的子载波和比特分配算法,来最大化整个组播组的吞吐量.在下行的正交频分多址无线组播系统中,提出了最优资源分配算法.为了减少最优化算法的计算复杂度,提出了一个2阶段次优化算法.仿真结果显示次优化算法的系统功效十分接近最优化算法.次优化算法要远远优于传统的组播策略,而且还要优于Tian等所提出的算法.     

双功能雷达通信系统的多用户功率分配算法

为解决传统多用户双功能雷达通信系统因载波分配导致通信性能较差的问题,提高双功能雷达通信系统的资源利用率,提出了一种通信用户载波共享模型下的多用户功率分配方案,并通过构造合理的资源分配问题使得系统具有更优的通信性能。首先,建立双功能雷达通信系统的通信用户载波共享信号模型。其次,为保证双功能雷达通信系统性能,构造了以系统通信和速率最大并满足雷达信噪比下界、总功率和用户功率约束的优化问题,通过理论分析严格证明了优化问题的可行性。最后,为求解凸优化问题,提出一种多用户功率分配算法,通过引入辅助变量对目标函数进行二次转换,将其分解为两个优化子问题,继而通过交替迭代的方式进行求解。研究结果表明,相较于传统通信用户载波分配模型,优化后的通信用户载波共享模型通信和速率提高了约40%,从而验证了所提方案具有更优的通信性能,有效提高了系统资源利用率。本研究成果为提高多用户双功能雷达通信系统的通信性能提供了一种新思路和手段。     

环境反向散射通信辅助CR-WPCNs的中继传输

为了提高覆盖式认知无线供电通信网络（CR-WPCNs）的性能,将环境反向散射通信技术引入该网络中,以提高认知系统的吞吐量。在基于环境反向散射通信的CR-WPCNs中,考虑到认知发射机的传输距离有限,提出了一种基于非正交多址接入和能量收集的中继传输方案,以提高认知系统的通信范围和吞吐量。在信道处于忙碌状态时,需要考虑认知发射机进行环境反向散射通信和认知发射机及中继器进行能量收集的时间资源分配;在信道处于空闲状态时,需要考虑认知发射机和中继器利用收集到的能量分别进行有源数据传输的时间资源分配。将上述资源分配问题建模为一个吞吐量最大化问题,并利用拉格朗日乘子迭代算法进行求解。仿真结果表明,所提方案可以显著地提高认知系统的吞吐量。     

基于ADMM的分布式功率分配和接入控制联合优化算法

传统网络节能问题在给定的服务质量（QoS）限制下实现传输功耗最小化。在此基础上引入接入控制,通过联合优化接入用户和发射功率进一步实现网络节能。当网络无法满足所有用户的QoS要求时,接入控制使网络服务尽可能多的用户。它还能对用户进行分类和挑选,以较低功耗代价满足接入用户的QoS条件,提高传输功效。在将原问题转换成一个近似的凸稀疏优化问题后,利用交错乘子法（ADMM）对其进行分布式迭代求解。该算法的每一步都具有闭合解,因此运算量很低。计算机仿真验证了该算法的正确性和有效性。     

OFDMA-SDMA系统下行链路的资源分配

研究了采用正交频分多址-空分多址(OFDMA-SDMA)混合多址接入系统下行链路的无线资源分配问题，综合考虑了物理层上的约束条件（用户的误比特率性能以及信道的空间正交性）和媒体接入控制层的约束条件（用户对服务质量的要求和用户之间的公平性），提出了一种简单有效的信道/比特和功率分配方案。首先为每个子载波分配一组用户；然后为每个子载波上的用户组分配传输速率和功率。仿真结果表明，新算法的实现复杂度低，在保障用户服务质量的同时提高了资源的利用效率，并且兼顾了一定的公平性。     

Fractional Order ［Proportional Integral］ Controllers Parameters Algorithm Based on the Vector Method

A new calculation method of fractional order [proportional integral ]( FO [PI ]) controller parameters is proposed. And the systematic design schemes of fractional order [proportional integral ]( FO[PI]) controllers based on vector method are discussed in detail. The FO[PI]controller parameters algorithm based on the vector method can be programmed in MATLAB. According to MATLAB programs of the FO[PI]controller parameters algorithm,the FO[PI] controllers are designed following the different phase margins,different gain crossover frequency and different plants,respectively. From the simulation results,the calculated parameters based on MATLAB program is unique and the designed FO[PI] controllers work efficiently.     

A Re-Configurable Dual-Mode Delay-Aware Scheduling and Resource Allocation for LTE System

Long Term Evolution( LTE) has been proposed as an advanced wireless radio access technology to provide higher peak data rates and better spectral utilization efficiency,but the classical scheduling and resource allocation algorithms cannot optimally enhance the system performance due to high computational complexity. In this paper,a re-configurable dual mode delay-aware( CDD) scheduling and resource allocation algorithm is proposed to achieve the joint consideration of scheduling pattern,scheduling priority and quantity of scheduled data. In this study,dual-mode scheduling mechanism is associated with three configurable parameters and the CDD algorithm is involved to guarantee queuing delay with low loss of resource utilization and fairness.The computational cost of the scheduling and resource allocation algorithm is significantly reduced by efficiently utilizing Qo S Class Identifier( QCI) and Channel Quality Indicator( CQI) defined by LTE standards. The simulation results based on different application scenarios also represent the computation cost and complexity of scheduling algorithm along with the improved system throughput.     

认知无线电网络上行链路子载波和功率分配

在干扰温度和总发送功率的约束条件下,针对基于正交频分多址(OFDMA)接入方式的认知无线电网络上行链路提出了一种最优子载波和功率分配方案,目标为最大化系统吞吐量。该问题被建模为一个非凸优化问题,通过使用拉格朗日对偶分解和KKT条件,提出的算法收敛于该问题的最优解。仿真结果表明,该算法在大大降低复杂度的同时,达到了穷举方案的性能。     

基于组间公平的多天线多播系统资源分配

提出一种多天线多播系统中最大化多播系统容量的资源分配算法．考虑一个包含多个多播组的多天线无线多播场景,针对资源分配与下行链路预编码展开研究,给出资源受限且各多播组遵循最少子载波数限制时多天线多播系统资源分配的目标函数．为降低运算复杂度,提出一个3阶段的次优解法,将多播预编码、子载波分配和功率分配分别实现．仿真结果表明,无论是在单播系统还是组播系统中,所提算法都能够在保证组间公平的同时显著提高系统的吞吐量．     

减少反馈策略和联合编码策略下的多播资源分配

针对传统的多播策略中,系统吞吐量受限于多播组中最差用户的信道增益的问题,提出一种基于减少反馈策略和联合编码策略下的多播资源分配算法.采用分层编码与里所(RS)码的联合编码策略,进行数据的分层和补偿丢失的数据包.对传输的不同层的数据采用不同的反馈策略来降低上行反馈负载,并且将资源分配问题建模为最优化问题,为了减轻计算复杂度,又提出了次优化的能保证多播组服务质量的比例公平子载波分配算法与注水功率分配算法(WF-Q).为进一步降低复杂度,采用新的增加固定功率的分配算法(IFP-Q).仿真结果表明,提出的反馈策略明显减少了上行反馈负载,并且联合的编码策略能进一步提高系统性能.     

低复杂度的OFDMA系统调度与资源分配算法

针对多用户多业务OFDMA系统存在的缺陷与不足,提出了一种低复杂度的分组调度与资源分配算法.该算法考虑队列状态、QoS要求、信道情况和业务优先级等信息,分别定义了实时轮询服务、非实时轮询服务和尽力而为服务的效用函数,算法在满足各种业务延时、传输速率和丢包率约束条件下,通过最大化非实时业务总吞吐量实现调度和资源分配.仿真结果表明,与已有算法相比,该算法在非实时业务总吞吐量下降不大的情况下,在性能和复杂度之间取得了较好的折中.