雷达通信一体化子载波和功率联合分配方法

雷达通信一体化系统是缓解无线电频谱拥塞和频谱资源短缺的高效解决方案。在雷达的最小信号噪声比和最小通信传输速率的约束条件下,通过构建混合整数非线性优化模型,提出了子载波和功率联合分配方法,实现系统总发射功率的最小化。首先将优化模型转化为线性模型并添加罚因子,然后选择用于雷达或通信目的的子载波。考虑到雷达性能和通信性能评价标准的差异,对用于雷达或通信目的子载波设置不同的发射功率约束,最终通过循环优化实现子载波和功率的联合分配。数值仿真结果表明,所提方法显著节约了功率资源。

具有时延QoS保证的OFDM中继系统子载波配对与功率分配算法

本文研究具有直接通信链路的OFDM解码转发(Decode-and-Forward,DF)中继系统的子载波配对与功率分配算法,目标是在满足业务时延QoS要求的前提下最大化系统容量.利用有效容量模型,首先把OFDM DF中继系统的子载波配对与功率分配问题形成为混合整数规划问题,然后把其转化为连续松弛凸规划问题,利用凸优化方法得到原问题的最优解,从而提出了一种联合最优的子载波配对与功率分配迭代算法.理论推导结果和仿真结果表明,最优子载波配对与功率分配不仅取决于子载波的信道增益,还取决于业务的时延QoS要求.与已有算法相比,本文算法获得的有效容量最大.

认知无线电网络子载波和功率分配

在干扰温度和总发送功率的限制条件下,提出了一种基于正交频分多址(OFDMA)接入方式的认知无线电网络上行链路子载波和功率分配算法,目标为最大化系统吞吐量.算法在初始分配方案的基础上不断调整,最终逼近最优分配方案.仿真结果表明,所提算法在大幅度降低计算复杂度的同时,达到了接近穷举方案的性能.

多用户多速率OFDM中的子载波分配和功率控制

该文基于对多用户多速率正交频分复用(OFDM)系统性能的分析,提出了子载波分配和功率控制方案。在采用P-QAM调制的下行链路中,如已知所有子信道的信息状态(CSI),在满足每一个用户的服务质量的前提下,先给固定速率的用户分配最优子信道,再给变速率的用户按照子信道链路增益最大化分配剩余的子信道;每一个用户分配的子信道数目,由链路增益的取值区间决定。信号发射功率则按照"注水"法则分配:链路增益大的子信道分配的功率大,链路增益小的子信道分配的功率小,则系统的总传输速率可达最大。仿真结果证明了该文提出的分配方案优于Jang的分配方案。

多中继OFDM系统选择性子载波中继和功率分配算法

对于多中继OFDM放大转发协作通信系统,在各个中继节点功率独立受限的条件下,中继节点转发子载波的数目较多时,每个子载波所能分配到的功率较少,而将此中继节点转发的部分子载波转由空闲的中继节点转发,可以获得更大的功率增益。为此,本文提出了一种改进算法。在中继节点距离源节点较近时,充分利用空闲中继节点的功率,提高系统容量,在中继节点距离源节点较远时,削减中继节点数目,降低系统复杂度。仿真结果表明,本文算法在中继节点距离源节点较近时获得了更大的系统容量,在中继节点距离源节点较远时,保持系统容量基本不变,降低系统复杂度,易于实现。

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。

双向携能通信网络中子载波和功率联合分配

在正交频分复用技术和双向通信下,研究了携能通信网络中的资源分配问题。提出了一种面向子载波和传输功率的联合分配算法,该算法不依赖于现有的功率分割或时隙切换机制,可以在不同的子载波上分别传输信息和能量,简化了携能机制设计;此外,考虑到实际能量收集电路的饱和特性,该算法基于非线性能量采集模型,采用拉格朗日对偶和次梯度方法,研究了在满足用户传输速率阈值的前提下使系统的总能耗最小化的问题,降低网络能量开销。数值仿真实验证实了此联合分配算法的有效性和能量高效性。

一种提高小区边缘用户性能的多用户子载波功率分配策略

在OFDMA系统中,小区边缘用户由于受到来自相邻小区的同频干扰,通信质量严重下降。有效地抑制小区间干扰,极大地提升无线网络性能尤其是小区边缘用户性能是5G移动通信系统的目标之一。基于速率自适应(RA)准则提出了一种提高小区边缘用户性能的子载波和功率的联合资源分配算法,该算法分为子载波分配和混合功率分配两步,在提高小区边缘用户性能的同时,最大化链路吞吐量。仿真结果表明,小区边缘用户吞吐量增益为25%以上,混合功率分配下的系统吞吐量逼近全部用户使用注水法时的系统吞吐量,并且降低了运算复杂度。

一种兼顾速率公平的多用户子载波功率联合分配算法

随着无线通信技术的迅猛发展,无线资源的需求量越来越大,用户对服务质量的要求也越来越高,因此,未来通信系统需要智能地在用户服务质量(QoS)需求和无线资源限制间进行一个有效的折中。为了提高认知无线网络频谱利用率,在可用子载波、次级用户功率预算及公平性等约束条件下,基于速率自适应(RA)准则,提出了在认知正交频分复用(OFDM)系统中兼顾速率公平的多用户子载波功率联合分配算法。该算法将子载波和功率分配分为两步,在兼顾各次级用户速率公平性的同时,最大化链路容量。仿真结果表明,该联合分配算法在系统吞吐量与次级用户速率公平性之间可以取得有效的折中。

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结果。仿真结果表明,该算法在获得较高系统平均QoE的同时,根据系统功率资源供求情况,平衡考虑了系统、容量以及用户公平性。

OFDM自适应子载波功率分配算法

利用误比特率优化的自适应子载波功率分配算法,对发射功率进行合理分配,能够有效地提高正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统的频谱效率,但对各子载波采用正交幅度调制(QAM)的OFDM系统,该算法的求解却相当困难。本文研究了一种次优的功率分配算法,利用误差函数(Q函数)的近似值对其进行逼近,从而有效降低了求解难度。通过MATLAB仿真验证了次优分配算法优异的误比特率性能,仿真结果表明,该逼近算法能够很好地解决最优功率分配算法的复杂度问题。

VLC网络中兼顾QoS和公平性的协作子载波与功率分配算法

针对目前可见光通信(visible light communication,VLC)中干扰管理算法存在的问题,提出了一种兼顾服务质量(quality of service,QoS)和公平性的协作子载波和功率分配算法。将终端公平度与QoS的乘积作为优先级因子,每轮优先级因子最高的终端获得协作接入点(access point,AP)分配的子载波,并且采用基于图论的advanced-BFM(advanced-backward-forward marking)算法进行协作子载波分配;为了充分利用每个AP的发送功率,避免由于终端所处位置引起的信道质量差异影响,提出了基于改进注水思想的3步优化功率分配算法,进一步最大程度提高终端QoS与公平性,最大化和速率。通过模拟仿真可得,与代表性文献比较,提出的干扰管理与功率分配方案明显提升了网络公平性、平均QoS、频谱效率和能效。

非对称成对载波多址接入系统下行链路中的功率分配优化

为提高卫星通信系统的和速率,该文研究了非对称成对载波多址接入(APCMA)系统下行链路的功率分配问题。以最大化系统和速率为目标,在总功率和满足各用户最低服务质量的约束下,通过凸优化的方法,得到了最优功率分配方案,并给出了两种次优功率分配方案。该文以正交多址接入(OMA)中的经典算法作为对比,仿真结果表明,所提功率方案能够最大化和速率,展示了APCMA系统相比OMA系统在频谱效率方面有更优性能。

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。

一种子载波配对和功率分配联合最优算法

在基于正交频分复用的多载波两跳中继系统中有两个关键的问题亟需解决:子载波间的功率分配和子载波配对.子载波功率分配和配对之间存在复杂的耦合关系,通过现有的方法对子载波功率分配和配对进行联合优化比较困难.在深入研究这种耦合关系的基础上,针对解码转发,利用凸优化思想,提出一种功率受限下的子载波配对和功率分配联合最优算法.仿真结果表明,本算法可以有效提升中继系统的系统容量.

正交频分复用系统基于时域子载波簇的自适应功率分配算法

在分析无线信道时间相干特性的基础上,提出了一种基于时域子载波簇的自适应功率分配算法.给出了多普勒频率和时域簇大小之间的对应曲线,根据该曲线给出的设计准则可以确定子载波簇的大小.仿真结果证明,将该准则应用于自适应算法中,能够使自适应系统在反馈信息量和系统误码率之间获得较好的整体优化性能.

一种OFDM系统动态子载波比特和功率分配联合算法

提出一种多用户OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)系统下行链路,具有信道变化实时性的动态子载波、比特和功率分配联合算法(UA),在满足各个用户数据速率和BER要求的同时使总的发送功率最小。提出的算法与动态子载波分配算法(WSA)相比,计算复杂度相当,在移动信道环境下仿真结果表明性能有一定的改善。

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。

OFDM两跳中继网中的子载波配对和功率分配算法

主要针对OFDM解码转发中继系统中资源分配问题进行了研究。考虑到联合子载波配对和功率分配属于混合整形规划的问题,很难求解,因此,本文提出一种次优的资源分配方法。利用等效的系统模型,在总功率限制的条件下,以最大化系统吞吐量为目标。首先利用匈牙利算法进行子载波配对,然后运用注水算法进行功率分配。仿真结果表明,所提的子载波配对方法能有效提高系统吞吐量,并通过功率分配进一步提高了系统的吞吐量。