基于自适应CSI反馈的高速移动OFDMA系统动态资源分配

针对高速移动环境下多业务多用户正交频分多址(OFDMA)系统下行链路提出一种动态资源分配方案,在保证每种业务用户信息传输速率和误比特率要求的前提下,利用信道状态信息(CSI)反馈和子载波间干扰(ICI)估计进行子载波和比特分配,以使系统总传输功率最小化。同时在保证系统基本性能的前提下提出一种基于概率统计的自适应CSI反馈算法,仿真结果表明,该算法在增加2.3%额外功率消耗的情况下可减少约60%的反馈CSI开销。     

一种优化的认知无线电网络资源协同分配算法

在目前的认知无线电研究中,多用户OFDMA系统中如何实现子载波和功率的合理分配是研究的重点之一.针对认知无线电资源分配过程中出现的多认知用户资源分配不公平的问题,研究了认知无线电网络中授权用户占用子载带时,认知用户的吞吐量受限制的问题,提出了一种基于underlay频谱共享模式下的OFDMA认知无线电网络功率与子载带协同分配优化算法.该算法利用干扰门限的设置,使用原始感知信息(RSI)和信道状态信息(CSI)进行功率与子载波分配,然后分别进行功率控制和用户选择的计算,找到最优化传输功率与每个子载带最优使用用户,在保证授权用户免受有害干扰的前提下,使授权用户存在时,也可共享频谱传输,确保了系统的稳定性,提高了网络吞吐量.理论分析与仿真结果表明,相比传统的功率与子载波联合分配算法,该算法可以提高系统的平均加权吞吐量.     

矿井巷道协作MC-CDMA功率控制与扩容

提出了一种矿井巷道时频编码协作MC-CDMA上行子载波功率控制算法,利用接收端反馈给发送端的每个MC-CDMA子载波对应信道增益的估计值,为每个扩频支路按一定比例去除信道状况较差的一些子载波,从而保证发射功率能有效用于每个扩频支路中信道状况较好的部分子载波.针对MC-CDMA扩频序列长度限制矿井巷道时频编码协作MC-CDMA系统用户容量的问题,提出了一种基于迭代译码的矿井巷道时频编码协作MC-CDMA上行用户容量扩充算法.仿真结果表明:采用所提出的矿井巷道时频编码协作MCCDMA上行子载波功率控制算法,显著提高了系统中用户的误码率性能;采用所提出的矿井巷道时频编码协作MC-CDMA上行用户容量扩充算法,能有效实现系统扩容.     

MIMO-OFDM系统中一种新的有限反馈及调度方法

在多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中,利用OFDM子载波信道的相关性,将子载波动态关联分组,并对每一子载波,用所关联子载波上的波束进行匹配,获得更准确的信道方向信息,提高平均系统流量.再对子载波分组的信道状态信息采用有限反馈,供基站进行用户调度,减少了上行反馈信息量,提高了上行反馈效率.仿真表明,该方法的上行反馈信息量约为子载波独立有限反馈时的30%,平均系统流量超过模拟反馈信干噪比时的1%.     

基于多臂赌博机的卫星通信系统子载波分配算法

为了提升卫星通信系统的频谱效率,在卫星系统采用正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA)传输技术的情况下,提出了一种基于多臂赌博机(Multi-Armed Bandit, MAB)的子载波分配算法。首先,建立基于OFDMA的卫星系统上行链路多用户传输模型。然后建立以用户总速率最大化为目标,以用户最大发射功率和用户服务质量为约束条件的资源分配问题。接着,利用MAB能在环境信息部分未知时在线学习摇臂选择策略的特性来求解该优化问题,并获得子载波分配方案。仿真结果表明,所提算法能实现系统子载波的自适应分配,同时用户总速率与贪婪算法在已知信道状态信息下获得的用户总速率几乎相同。     

基于子空间的交织OFDMA上行载波频偏估计

为了实现采用交织子载波分配方法的正交频分多址(orthogonal frequency division multiplexing access,OFDMA)上行链路多个用户频偏的联合估计,提出了一种基于子空间的两阶段频偏搜索方法。由于多重信号分类法(multiple signal characteristic,MUSIC)的采用,使得该方法具有较高的精确度。并且该方法不需要知道接入的用户个数及用户所占用的子信道,因此适用于随机分配子信道的情况。仿真结果表明:当信噪比大于5dB时,其标准均方根误差小于子载波间隔的1%,满足宽带无线接入系统关于载波频率偏差应小于子载波间隔2%的频率同步要求。     

基于子空间的交织OFDMA上行载波频偏估计

为了实现采用交织子载波分配方法的正交频分多址(orthogonal frequency division multiplexing access,OFDMA)上行链路多个用户频偏的联合估计,提出一种基于子空间的两阶段频偏搜索方法。由于多重信号分类法(multiple signal characteristic,MUSIC)的采用,使得该方法具有较高的精确度,并且该方法不需要知道接入的用户个数及用户所占用的子信道;因此适用于随机分配子信道的情况。仿真结果表明:当信噪比大于5 dB时,其标准均方根误差小于子载波间隔的1%,满足宽带无线接入系统关于载波频率偏差应小于子载波间隔2%的频率同步要求。     

OFDMA系统中基于有限反馈的资源公平调度算法

OFDMA是下一代无线通信系统中在下行链路上实现大容量通信的一种有前途的技术,其中的关键技术之一是在共享信道的用户间公平合理地分配子载波和功率。分析了功率约束下系统最大吞吐量的实现方法,提出了一种基于有限反馈的资源公平调度算法,这种算法具有系统所需反馈信息量少、用户间公平性好等性能,并通过仿真进行了验证。     

一种用于OFDMA认知网络的低复杂度资源分配算法

针对功率受限的多用户正交频分多址接入(OFDMA)认知网络,提出了一种低复杂度的资源分配算法,包括子载波和功率分配.在子载波分配中,选取包含最差信道质量的子载波优先分配给用户,再将剩余的子载波信道质量值按方差的降序分配给用户,避免了最后未被分配的子载波恰好只能分配给对应信道质量最差用户的情况发生;在功率分配时,在传统线性注水算法的基础上增加了对主用户抗干扰阈值的判断,在最大化次用户吞吐量的同时,提高了主用户的抗干扰能力.仿真结果表明,与已有算法相比,该算法能够有效提升分配给用户的最差子载波信道质量,在用户吞吐量上接近于传统线性注水算法的性能上限,具有良好的主用户公平性,且计算复杂度低.     

基于求根MUSIC算法的低复杂度OFDMA频偏盲估计

为了解决OFDMA系统频率同步困难的问题,针对子载波交织分配的OFDMA上行链路提出了一种基于多项式求根的多用户载波频偏盲估计算法.首先对接收信号的协方差矩阵进行特征值分解,并利用噪声子空间的特征向量构造一个多项式,然后求解最接近于单位圆的K个根来获得各个载波频偏.此算法的优点是能够在一个OFDMA符号块内同时估计出所有用户的载波频偏而无需信道状态、训练序列和导频等先验信息,同时在低信噪比下也具有良好的准确性.通过仿真表明,相对于一般的谱峰搜索方法,算法不仅减少了噪声对频偏估计的影响,而且有着更低的计算复杂度和更高的分辨率.