多用户电力线通信自适应OFDM系统中的资源分配与交换优化

自适应正交频分复用(OFDM)是一种实现电力线多用户高速数据通信的技术,资源动态分配是这一技术的重要组成部分。文章针对电力线通信的限制条件,探讨了在最大总功率、各用户要求最小速率、各子载波分配最大功率和比特数的约束下,多用户在多子载波上自适应比特和功率分配的数学模型,提出一种新的速率自适应动态资源分配算法,其实现分为4个相互联系的阶段,依次是确定工作子载波、单用户资源分配、子载波和功率交换、比特交换和功率调整。在典型电力线信道环境下的仿真结果表明,该算法比已有的多用户频谱分配优化算法性能更优,能更好地满足多用户资源分配模型的目标要求。

电力线通信正交频分复用系统中多用户协调资源分配

针对电力线通信的限制条件,探讨在每自适应正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)符号内各用户要求速率、各子信道分配最大功率和比特数约束下,多用户在多子信道上自适应比特和功率分配的数学模型,提出2种新的基于用户优先级的功率自适应动态资源分配算法,其不同之处是,多用户在同频子信道下功率分配时,一是基于Perron-Frobenius理论,另一是基于非合作博弈论。在典型电力线信道环境下仿真分析算法的性能,并分析干扰因子和定价因子对算法性能的影响。结果表明,基于非合作博弈论的资源分配算法可以通过定价因子的改变来控制分配的功率过大等问题,从而能更好地满足电力线通信系统中高速率、低功耗和低复杂度的要求。

多导体电力电缆载波通信系统中的资源分配

通过实测的多导体电力电缆串扰耦合系数,分析其串扰规律。结合电力线通信的约束,介绍其功率和速率自适应相结合的混合资源分配模型。针对拉格朗日乘子法求解有信号串扰的资源分配局限性,对传输信号及其相关参数进行线性变换以实现信道解耦和将复杂的资源分配分解为多个简单的等效信道优化问题。结合经典注水思想提出一种基于SVD-GMD解耦和脏纸编码的比特加减算法,为了对比还提出基于SVD解耦的比特添加查表算法。在典型的多导体电力电缆环境下,仿真结果表明比特加减算法有效地消除信道间的串扰和利用等效信道的相似性,其在保持系统性能最优的同时有效地降低了资源分配的复杂度。

基于电力线信道作用的能量时频分布及其能量分配

对于已有的时变性和频选性电力线信道作用模型的描述,都没有考虑其能量时频谱联合分布。文中把电力线信道作用的能量时频分布分为乘性和加性作用;采用3种时频谱方法分析和比较了其能量时频谱分布情况,仿真了在平滑伪Wigner-Ville分布(SPWVD)下每个子载波内开关时隙数及每个时隙内开关子载波数。按约束条件的不同分别介绍了平均、贪婪和地窖能量分配算法,仿真分析了这些算法在信道作用和待分配信息能量已知条件下的时频能量分配,结果表明,平均算法的复杂度最低,地窖算法能量损失最小。

基于资源因子的电力线通信系统自适应资源分配

本文分析了电力线通信系统在每时隙内的最大总功率、各实时用户固定比特和非实时用户最小比特、各子载波允许最大功率和特定比特数的约束下,多用户多业务在多子载波上的自适应资源分配的多层多目标最优模型,并提出一种基于资源因子和用户优先级的功率和速率自适应相结合的资源分配算法。在典型电力线信道环境下其仿真结果表明,本文算法的性能优于已有的多用户资源分配算法且能满足多用户多业务电力线通信资源分配的多目标要求。

多用户电力通信OFDMA-SDMA系统下行链路的资源分配

研究了电力通信正交频分多址-空分多址(OFDMA-SDMA)系统在每正交频分复用(OFDM)符号内各用户要求在比特数、各子信道功率上限和特定比特数约束下的多用户在其下行链路中的资源分配模型.提出一种基于用户空间正交性和优先级的逐比特查表加载和交换调整的功率自适应动态资源分配算法.在电力专用的无线通信环境下对算法进行了仿真.结果表明,新算法在保障用户服务质量的同时,有效地提高了资源的利用率,而且兼顾了一定的公平性.

电力线通信系统中基于改进NSGA-Ⅱ的自适应资源分配

分析电力线通信系统在各种约束下,多用户多业务在多子载波上自适应资源分配的多层多目标模型.基于快速的非支配分类遗传算法Ⅱ,提出改进的功率或速率自适应的资源分配多目标和单目标优化遗传算法。在使用多目标遗传算法获得实时用户资源分配的所有Pareto非劣解后,由每个Pareto解计算系统的剩余资源,再采用单目标遗传算法把剩余资源分给非实时用户,最后从所有的资源分配方案中寻找全局最优方案.在典型电力线信道环境下仿真结果表明,本文算法其性能更好且能更好地满足多用户资源分配的多目标要求.

电力线通信系统的功率注水分配

针对电力线信道在总功率、功率谱密度和各子载波比特数的约束,文中探讨了单用户在电力线信道自适应OFDM系统的功率分配模型,提出了两种新的基于开关和地窖的混合迭代注水功率分配算法。在典型电力线通信环境下的仿真结果表明,穷举搜索算法和功率比较算法的性能一样,但穷举搜索算法的仿真时间长且变化大。