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。

WPDM-CDMA系统中的子载波分配算法研究

针对现有的分组子载波分配算法、间隔子载波分配算法以及自适应分配算法公平性差、误码率高等不足,以多载波通信方案之一WPDM-CDMA为研究系统提出一种新的基于相对比特需求和传输功率函数的子载波分配算法,由于各个用户和基站间经历的信道环境存在差异,要综合考虑各个用户分配的公平性和资源的合理利用等因素,此算法根据用户比特需求,计算出分配过程中优先考虑的用户以及传输功率低的子载波,在5径Rayleigh信道下与分组算法和间隔算法进行仿真对比,仿真结果表明此算法在误码率性能和公平性方面优于其余2种算法.

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。

多用户空间复用OFDM系统中的子载波分配

以系统瞬时容量最大化为目标,提出了两类基于空间复用的下行多用户OFDM系统中的自适应子载波分配准则:a.将每个OFDM子载波分配给一个用户的“独占准则”;b.允许多个用户共享同一个子载波的“共享准则”.分析和仿真表明,两类分配准则都能有效获取系统中的“多用户分集”,明显提高MIMO-OFDM系统的容量.此外,通过实验比较还发现,相对于“共享”分配,“独占”的分配方式能够更好地达到容量提升、反馈开销和复杂度等方面的折衷,是一种实际可行的方案.

基于SC-FDMA的可调公平度动态子载波分配算法

高速无线数据传输利用自适应的资源分配方式以对抗无线传输环境的不利影响。基于单载波频分复用系统提出一种最大平均容量动态子载波分配算法,并在此算法基础上引入公平系数,提出一种公平度可调的动态子载波分配算法,以实现系统分配公平性与总容量性能之间的权衡。仿真结果表明,最大平均容量算法在显著降低算法复杂度的同时,能获得与贪婪算法相近的系统总容量及误码率性能。可调公平度算法通过调整公平系数,能在较大范围内调整信道资源分配的公平度,满足不同传输质量需求,且不增加算法复杂度。

室内VLC-WiFi异构网络基于动态载波分配的干扰管理策略

为了有效地管理VLC-WiFi异构网络的小区间干扰,该文设计基于用户中心接入的动态载波分配(DCAUCA)方法,该方法依据用户请求速率构建大小不同的multi-AP小区,对各multi-AP小区依据用户请求速率与网络服务速率的差值降序排列,并依次为各multi-AP小区的VLC AP分配载波.同时,提出基于VLC AP发射功率控制的小区残余干扰抑制(RISPC)策略以进一步优化干扰管理效果.仿真结果表明,DCAUCA方法相较于对比方法最高可提升52.15%的系统吞吐量与7.10%的用户满意度,RISPC策略相较于DCAUCA方法最高可提升9.66%的系统吞吐量.

Kalman滤波预测的多小区子载波分配方法

为了优化正交频分复用(OFDM)系统多小区间的子载波分配策略,消除基于当前信道状况分配的滞后性,提出了一种基于Kalman滤波预测的多小区子载波分配方法.该方法通过检测获取不同子载波对用户当前的增益干扰比(GIR),进而采用Kalman滤波估计得到下一时刻的GIR预测值大小,并以该预测值作为子载波分配的依据.与时间序列和维纳滤波预测方法相比,Kalman滤波方法降低了预测算法的复杂度.仿真结果表明,与基于当前GIR的载波分配方法相比,该方法使得小区吞吐量平均提高了7.87%,用户的阻塞率平均降低了19.96%,尤其是小区边缘的比特丢失率平均降低了50.85%.

相关信道下基于多用户STBC-OFDM系统的子载波分配

针对多用户空时分组码—正交频分复用(STBC-OFDM)下行链路系统,以总发射功率最小化为优化目标,给出一种在空间相关瑞利衰落信道下基于部分信道状态信息(CSI)的自适应子载波分配算法。该算法利用克罗内克(Kronecker)模型表示每个子载波对应的空间相关多输入多输出(MIMO)瑞利衰落信道,并通过动态发射端的信道状态信息(CSIT)模型来描述CSI的反馈过程,从而应用STBC的基本原理推导出相应的子载波分配原则。实验结果表明,该算法不仅能有效地反映天线相关矩阵中相关系数以及延时反馈参数对系统性能的影响,而且与未利用CSIT模型的子载波分配相比具有较好的性能。

基于NOMA技术的PLC-VLC用户配对和子载波分配方法

为了提高室内电力线通信和可见光通信(PLC-VLC)系统的吞吐量和用户体验的公平性,该文提出一种改进遗传算法优化用户配对联合子载波分配(IGA-JUPSA)方法.在IGA-JUPSA的用户配对阶段,设计了最优的非正交多址技术(NOMA)用户配对方法,提高PLC-VLC系统的吞吐量;在IGA-JUPSA的子载波分配阶段,设计NOMA与正交多址技术结合的子载波分配策略,设计改进的遗传算法优化不同NOMA组的子载波分配,提高系统的吞吐量和用户体验的公平性.仿真结果表明,所提的用户配对和子载波联合方法可以提高PLC-VLC系统的吞吐量和用户体验的公平性.

宽带电力线通信动态子载波分配算法研究

为了满足在额定功率有限的情况下,传输速率最大化。选择在低压宽带电力线信道条件下,分析2 MHz^100 MHz的宽带电力线信道特征与参数。利用已有电力线信道模型,通过迭代分块约束注水算法对电力线通信进行动态子载波分配,相比传统的注水算法,改进之后的算法能更好的根据电力线信道约束条件给子载波分配功率,得到更优的信道容量。

考虑用户优先级的OFDMA下行链路自适应子载波分配

针对OFDMA下行链路系统,在总功率以及用户数据速率成比例的约束下,以获取整个系统容量极大化为准则,提出一种考虑用户优先级的自适应子载波分配算法。该算法初始分配时允许每个用户根据用户数据速率的相对比例以及自己的信道状态在所有子载波上独立的进行最优选择,当出现多个用户同时选择一个子载波,即出现冲突时,由平均信道增益的大小来决定用户选择该子载波的优先级。文中分别研究了平均信道增益大者为高优先级以及平均信道增益小者为高优先级的两种冲突解决办法,仿真结果表明,由平均信道增益小的用户来优先选择冲突子载波的算法综合考虑了公平性和频谱效率,与系统容量上限相比,性能损失较小,复杂度低,速度快,能够满足实时要求。

基于粒子群算法的OFDMA系统自适应子载波分配问题

为了研究OFDMA系统中的自适应子载波分配问题,将粒子群算法引入到OFDMA系统的自适应子载波分配问题中,利用该算法参数少、收敛速度快、全局寻优能力强等特点,较好地解决了OFDMA系统中的子载波优化分配问题.仿真结果表明,改进算法能得到最优的子载波分配方案,减小了整个系统所需的发射功率,同时又提升了算法的收敛速度.

多用户OFDM系统的子载波分配算法

自适应分配技术的应用能优化多用户正交频分复用系统功率的使用.文中在对功率最优化问题进行分析后,提出了一种基于用户速率和信道特性的子载波分配算法.该算法不需要另外计算最终分配给各用户的子载波数,其分配过程包括基本分配和剩余分配两个步骤.在基本分配中保证各用户数据能被及时发送,在剩余分配过程中,以减小各用户所需的发射功率可达到最小值为原则进行子载波分配.仿真结果表明,该算法能有效降低系统的发射功率.

一种多用户MIMO-OFDM系统中的天线与子载波分配算法

天线与子载波分配是多用户MIMO-OFDM系统无线资源管理中的重要内容。在分析了多用户MIMO-OFDM系统下行链路中最优天线与子载波分配算法的基础上,提出了一种次优的低复杂度天线与子载波分配算法。该算法通过先选择天线再选择用户从而避免了最优算法中的遍历搜索。仿真结果表明,在运算量大大降低的情况下,所提算法获得的系统最大容量和最优算法所获得的最大容量相比相差不大,而且空间和频率联合优化的结果使其性能远远优于仅在MIMO环境下进行子载波分配的算法。

OFDMA下行链路的延迟加权动态子载波分配算法

研究了正交频分多址(OFDMA)下行链路的资源分配算法,提出了延迟加权动态子载波分配算法(DWDSA).算法采用内环和外环的控制结构,内环控制的主要功能是在给定某一确定的功率分配方案时,对子载波进行有效分配;外环控制采用延迟调节资源分配算法的参数.通过仿真表明,DWDSA算法在排队延迟和缓冲区占用方面有很好的性能改善;并且算法兼顾了排队延迟和信道条件,在满足服务质量的同时提高了资源的利用率.

基于极大似然比频谱检测的认知无线电子载波分配算法

在认知无线电多载波调制系统中,子载波分配是实现主用户与认知用户频谱共享的前提.研究了认知OFDM中基于极大似然比检测(MLD)的子载波分配算法,认知用户采用MLD模型对主用户频谱使用情况进行分布式检测,利用频谱检测信息动态分配子载波,通过认知基站对认知用户子载波频谱感知信息进行融合判决.推导了MLD模型的判决区域上下界阈值、检测概率与虚警概率,并与能量检测进行性能比较.仿真结果表明,相对于能量检测,MLD判决阈值与子载波平均接收信噪比(SNR)有关,检测性能自适应信道变化.MLD用于CR多载波调制中的子载波分配,可明显提高认知OFDM子载波频谱感知性能,从而达到高效利用频谱资源,实现"绿色通信".

矿井巷道时频编码协作MC-CDMA伙伴选择与子载波分配

针对矿井巷道的带状结构特点,提出一种基于基站瞬时接收信噪比和用户位置的矿井巷道时频编码协作MC-CDMA无线传输协作伙伴选择策略,由基站为信道状况较差的用户选择协作伙伴。由于相邻子载波信道的相关性较大,为扩频支路分配相邻的子载波,可能会导致矿井MCCDMA一些扩频支路传输质量偏低,影响无线传输的性能。为此,提出了一种为矿井MC-CDMA每个扩频支路按固定间隔分配离散子载波的次优子载波轮转分配算法。在次优分配方案中,不考虑各子载波瞬时信道增益,可简化按用户各子载波瞬时信道状况分配子载波的最优子载波分配算法。仿真结果表明,采用所提出的协作伙伴选择策略以及子载波分配算法显著提高了矿井巷道时频编码协作MC-CDMA无线传输用户的信道容量和误码率性能,增强了矿井巷道时频编码协作MC-CDMA无线传输系统信道容量的鲁棒性和通信的可靠性。

混合子载波分配下峰均比与吞吐量之间的权衡

针对多载波通信中存在峰均比与系统吞吐量无法同时得到满足的问题,研究了块疏密度对峰均比和系统吞吐量的影响,提出了一种将交织式块分配和集中式块分配相结合的混合子载波分配方案。仿真结果表明,随着块疏密度的减少,系统峰均比与系统吞吐量都会增加,混合子载波分配方案灵活度高,可以设置多个梯度,从而能够在系统峰均比与系统吞吐量之间权衡。

超密集网络中小小区分簇和子载波分配算法

超密集网络中,严重的小区间干扰制约了终端用户尤其是边缘用户的数据速率。有效地对干扰进行管理、提升边缘用户的数据速率是超密集网络中的研究难点。在超密集网络架构的基础上,提出一种基于图论的不完全染色算法,对网络架构中的基站划分簇,同簇内的不同基站共享频带资源。同时,提出一种子载波分配算法,优先为边缘用户分配信道增益较优的子载波。通过仿真表明,不完全染色算法能够有效地减小小区间干扰,提升系统吞吐量,子载波分配算法在不影响系统吞吐量的基础上能够优化边缘用户的吞吐量。

非理想信道估计下OFDM系统按比例自适应的子载波分配算法

在满足用户带宽接入需求约束下,针对时分双工OFDM下行链路系统最大化系统加权和速率问题,提出按比例自适应子载波分配算法。在最大信噪比(SNR)子载波分配策略基础上,引入用户权重,提出按比例自适应子载波分配策略,据此给出用户带宽接入概率表达式,通过求解具有约束条件的非线性最优化问题,得到满足用户带宽接入需求的用户权重。仿真结果表明:所提算法可自适应地根据用户带宽需求因子和平均SNR给出对应用户权重,并据此按比例地为用户分配所需带宽;随着用户平均SNR的增大,信道估计误差方差减小,当平均SNR达到17.5 d B时,几乎可以达到与理想信道估计下子载波分配算法相同的性能。