基于一种MIMO—OFDM系统自适应资源分配算法的研究

本文在波束成型理论的基础上研究MIMO-OFDM系统自适应资源分配算法,在保证给定的误比特率和信息速率下,使总的发射功率最小为目标,借助遗传算法来推导的一种新多用户MIMO-OFDM系统自适应资源分配算法。为简化问题,该算法分两步进行:子载波分配和比特、功率分配独立进行。研究目的是简化分配算法且满足每个用户QoS的同时,达到最小化系统的总发射功率。结果此算法可以很好的应用于多用户MIMO-OFDM系统。     

时延约束多载波系统中多用户分集性能

多用户分集是最近多用户信息理论确定的无线通信网络中固有的分集方式，它在不考虑单独用户数据速率和时延约束情况下可以达到系统容量最大化。为此，提出一种用于多载波系统的基于并行无线调度策略和注水算法，并满足明确服务质量参数约束的多用户分集算法，分析了时延约束条件下多载波系统中多用户分集性能。仿真结果表明，算法相对固定分配资源和单用户最优资源分配的多载波系统可以获得显著的系统容量增益。     

NC-OFDM多种群自适应免疫优化子载波分配算法

资源分配是认知无线电网络中的关键问题,为实现认知用户总发射功率最小,针对NCOFDM系统提出了一种多种群自适应免疫优化子载波分配算法。给出了算法的基本思想及实现流程,设计了合适的自适应算子,加快算法收敛速率的同时避免陷入局部最优。仿真结果表明,相同条件下与已有算法收敛速率提升20%,系统总功率降低10%,实现了快速、高效的子载波分配。     

多用户OFDM系统基于用户调度的子载波和比特分配算法

在多用户正交频分复用（OFDM）系统中,通过运用调度技术对动态资源分配的贪婪算法进行改进,增加了系统接入用户的数量．该算法中,基站的调度器根据用户的服务要求（QoS）确定用户分配资源的优先权,无线资源分配模块（RRA）根据用户调度信息,利用贪婪算法动态分配子载波和比特给用户．仿真结果表明：与原始贪婪算法相比,改进算法能满足更多用户的服务要拉     

高公平性的OFDMA自适应资源分配方案

针对基于速率自适应准则的正交频分多址自适应资源分配中系统容量和用户公平性的不兼容性问题,提出一种高公平性的自适应资源分配方案.该方案通过基于高公平性的子载波分配算法和基于模拟退火的人工蜂群算法的功率分配实现.在子载波分配算法中,通过引入比例因子a,将子载波分为两部分,首先选取a N个子载波分配给速率比例低的用户,以保证用户间的高公平性;然后将剩余子载波分配给信道增益最高的用户,且每个用户最多只能分配一个子载波,以提高系统容量.在功率分配中,利用基于模拟退火的改进人工蜂群算法实现在所有用户之间的功率寻优,以此获得更大的系统容量.仿真结果表明:所提出的方案不仅保证了用户之间的高公平性,而且有效增加了系统容量,证明了该算法的有效性.     

OFDM系统的自适应分配算法的研究

关于算法的研究可以分为两类:动态算法和静态算法.静态分配算法在没有考虑信道瞬态增益的情况下预先进行子载波分配的.然而实际的通信系统是要支持多用户并发通信的,由于信道衰落存在用户差异性,将自适应技术应用在多用户系统中,根据用户在各子信道上的瞬时特性动态地分配子信道,充分利用信道的瞬时特性进行资源分配,对多用户要求共享同一子载波进行仲裁后完成分配,从而使系统总的发射功率达到最低.     

新型多用户MIMO-OFDM 跨层资源分配算法

为解决多用户MIMO-OFDM( Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 下行链路系统中由于分层设计信息不完整造成的资源分配不合理的问题,提出了一种基于最低速率约束的跨层资源分配算法。该算法综合考虑不同用户服务质量要求、媒体接入控制层队列情况和物理层信道状态信息,在满足总功率限制和用户最低速率约束的条件下,以系统吞吐量最大化为目标,进行物理层子载波和功率的联合分配。仿真结果表明,该算法不仅能满足不同用户的服务质量要求,而且能达到较高的系统吞吐量。     

一种多用户MIMO OFDM系统中的跨层自适应资源分配算法

提出了一种多用户MIMO OFDM系统中的跨层自适应资源分配算法。在发送功率一定的条件下以吞吐量最大化为目标把用户等待时间作为优化因子,首先分配子载波,再分配子载波的比特和功率。最后分配空间子信道的比特和功率.仿真结果表明提出的算法能够满足用户等待时间的公平性和用户的QoS,而且能够有效提高系统的吞吐量.     

基于中继OFDM系统的成比例公平分配算法

为了满足无线蜂窝小区内不同用户的业务需求,针对下行正交频分复用中继系统,提出一种基于成比例公平约束的资源分配方案,其主要包括基站与中继处的子载波和功率分配,并在子载波分配过程中提出2种算法.其中,严格的速率成比例公平算法以尽可能满足速率成比例公平为目标,将子载波优先分配给比例公平性最差的用户;松弛的子载波成比例公平算法将速率成比例松弛为子载波成比例,避免了信道较差的用户占用大量子载波.子载波分配结束后,根据子载波分配策略进行注水功率分配.仿真结果表明,2种算法均能够较好地满足成比例公平约束,且与传统无中继的资源分配算法相比,明显提高了系统吞吐量.     

多用户OFDM系统中一种基于速率限制的跨层资源分配算法

针对多用户的OFDM系统,提出了一种联合媒体接入控制层和物理层的跨层资源分配算法。首先通过有限状态马尔科夫链分析用户的队列状态,然后根据用户的服务质量限制得到物理层的最大、最小速率限制,最后根据物理层时变的信道状态信息和媒体接入控制层所得到的限制速率来联合进行动态的子载波和功率资源分配。仿真实验表明,与没有最大速率约束的资源分配算法相比,所提算法不仅保证了不同用户的QoS要求,而且还降低了一定的功率,从而有效的提高了系统的性能。     

电力线高速通信中比特交换和功率调整算法

为了抑制电力线信道特性的变化对电力线高速数据通信系统造成的影响,根据电力线信道的平稳特性和已有的分配结果,讨论了适用不同优化准则的电力线高速通信比特交换算法。通过比较子信道的功率增量,交换算法能够快速进行比特交换和功率调整。根据电力线高速通信的应用条件,进一步讨论了功率谱限制条件下的交换算法。仿真分析表明,交换算法在平稳信道环境中,运算速度快且能够保证分配结果的最优性。比特交换和功率调整算法可以作为带宽优化算法的重要组成部分,应用于电力线高速数据通信之中。     

Novel resource allocation algorithms for multiuser downlink MIMO–OFDMA of FuTURE B3G systems

In this paper, subcarrier and power allocation problems for multiuser downlink MIMO–OFDMA of the FuTURE B3G TDD system are investigated. For the reciprocity of the TDD channel, the channel state information can be employed at the transmitter, thus eigen beamforming can be implemented efficiently. With the goal of minimizing the total transmit power under the condition that the QoS requirement of each user can be guaranteed, a novel dynamic resource allocation scheme is proposed to exploit the multiuser diversity gain. The proposed algorithm involves adaptive subcarrier allocation, adaptive modulation and eigen beamforming and achieves significant improvement in overall system performance. Based on the proposed scheme, a modified bit and power allocation is developed. The modified scheme reduces the computational complexity at little expense of system performance. Numerical simulations show that the proposed algorithm and the modified scheme can decrease the total transmit power effectively.     

一种有效的比例公平算法

针对基于OFDM的认知无线电系统中多个认知用户之间的频谱资源分配问题,提出了一种比特和功率分配算法.首先,对认知用户的发射功率加以约束以保证认知用户的通信质量;然后运用“两部分法”并引入比例分配因子来避免认知用户的频谱资源分配不均衡问题;最后对所提算法进行了仿真,其中对认知用户的分配结果表明所提算法不仅能够保证每个用户的通信质量而且能够提升信道总容量.     

多用户正交频分复用系统中的自适应分配算法

提出了一种多用户正交频分复用系统中次最优的自适应载波、比特和能量分配算法．该算法依照最优化算法的分配思想，利用各子载波的瞬时特性，在保证各个用户服务质量(QOS)较好的前提下，通过优选适合发送的时频块，并根据信道状态信息，及时调整其调制等级，达到降低总的发射功率，提高误码性能的目的．仿真实验表明，该算法具有较好的性能．     

多用户OFDM系统中的快速自适应分配策略

将自适应技术应用于多用户正交频分复用(OFDM)系统,能够提高频谱利用率,降低系统发射功率,从而使系统的整体性能达到最优．文中给出了多径频率选择性衰落信道下多用户OFDM系统中自适应比特和功率分配的数学模型,提出了一种次优快速自适应分配算法,根据信道特性的瞬时估计值,自适应地为各用户分配子信道和比特,在给定误码率的条件下使总的发送功率最小、仿真结果表明,该算法计算简单,优化效率高,可以达到接近理论上的最优水平．     

基于进化策略和公平竞争的多用户OFDM系统资源分配

提出了一种用于多用户OFDM系统的资源分配算法(ESFC),能以低复杂度完成用户间的子载波、比特及功率分配,达到快速优化系统发射功率的目的。该算法同时考虑到动态业务的实时性和用户间的公平竞争性,将系统资源分配问题转化为数学模型的多约束优化求解问题。资源分配过程分为两个步骤,包括基于进化策略进行子载波分配和使用注水算法进行比特及功率分配。仿真结果表明:与现有算法相比,该算法能有效降低复杂度,在优化OFDM系统性能的同时兼顾了实时性需求,明显减少了运算量,能快速收敛到优化解。     

TD-LTE系统动态资源分配算法研究

动态资源分配算法能够有效提高频谱利用效率、系统容量以及减少发射功率。在TD-LTE通信系统中,下行链路采用了OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)技术,动态资源分配问题常建模为在非线性限制条件下求解非线性目标函数的最优化问题。针对无约束条件迭代算法、速率自适应算法与边界自适应算法分配特点,分析了动态资源分配算法如何满足TD-LTE(time division-long term evolution)中多媒体业务不同QoS需求。对3种主流算法复杂度、容量、发射功率等技术指标进行分析比较。同时讨论了如何使算法具有低复杂度并能使网络达到良好技术指标,以及将资源块与功率结合分配的解决思路。为TD-LTE系统的动态资源分配算法研究提供了可行方案。     

OFDMA系统中支持混合业务的跨层资源分配算法

针对正交频分多址接入系统（OFDMA）下行链路资源分配问题,提出一种支持混合业务的跨层子载波-功率-比特联合分配算法.引入平均时延控制因子和丢包率控制因子作为时延敏感（DS）业务服务质量（平均时延和丢包率）的控制参数;每分配1个子载波后立即对该子载波所属用户进行一次最优的子载波功率和比特分配,该联合分配方案可最大化系统功率效率.仿真结果表明：该算法既可同时保证不同类型DS业务的服务质量,又可提高时延不敏感（NDS）业务的平均吞吐量并保证用户间的公平性.通过调整2个控制因子不仅能满足不同DS用户的服务质量要求,还可在DS用户服务质量和NDS用户的吞吐量间达到不同的折衷,以满足各种系统设计要求.     

OFDMA系统中满足不同时延要求的跨层资源分配算法

针对OFDMA系统下行链路资源分配和调度问题,提出了一种跨层子载波和功率联合分配算法。其优化目标是在保证每个时延敏感用户的平均时延要求的条件下,最大化时延不敏感用户的长期平均吞吐量。该算法首先根据时延敏感用户的时延要求、队列状态和信道状态进行子载波和功率联合分配,即每分配给一个子载波后就立即用最优的功率分配算法在该用户内部进行一次子载波功率分配,以满足其平均时延和比特溢出率(QoS);然后将剩余系统资源根据对平均速率提高贡献最大原则对时延不敏感用户进行子载波和功率联合分配。仿真结果显示,该算法不仅保证所有时延敏感用户的QoS和用户间平均时延的公平性,还在系统的平均吞吐量和满足用户的不同时延要求之间达到一个很好的平衡。     

多用户多输入多输出系统下行链路的线性预编码和功率分配

针对下行链路多用户多输入多输出(MIMO)系统,提出了一种简单的联合预编码和动态功率分配的方法.该方法把复杂的联合线性预编码设计和功率分配的优化问题分解成两步实现,简化了问题的求解.首先求解线性预编码,然后在此基础上,通过优化不同用户的功率分配,使各用户的信干噪比(SINR)相同且最大化,改善了的系统的误码率(BER)性能.仿真表明,所提出的方法与现有的方法相比,可以获得较大的信噪比(SNR)增益.