中继OFDMA系统容量公平资源分配算法研究

针对OFMDA解码-转发中继系统的资源分配问题,提出了一种以系统总功率和用户间的数据速率比例公平为约束条件,以最大化系统总速率为目标的资源分配算法。该资源分配问题为非线性最优化问题,联合求解所有变量复杂度很高,通过次优化的方法降低计算复杂度。算法包括：子载波分配和功率分配。子载波分配是以功率平均分配为前提,对基站-中继站和中继站-用户链路的子载波按照信道条件进行配对,并根据比例公平约束将配对的子载波分配给相应的用户。功率分配是对每个用户利用Lagrange方法调整每个子载波的功率,进一步提高系统的数据速率。算法仿真分析表明,该算法既能同时满足多用户不同数据速率的要求,又能提高系统的数据速率。     

基于分簇的多用户OFDM自适应资源分配方案

针对正交频分复用自适应资源分配中算法复杂度和系统容量的问题,提出了一种联合子载波分配和功率分配的方案。在子载波分配中,将频带内相邻的子载波合为子载波簇,对用户速率进行比例约束,根据预设的比例为用户分配子载波簇;在功率分配中,根据子载波分配完毕后的用户速率比例,为用户分配功率,再利用注水算法解决单用户下子载波的功率分配问题。仿真结果表明,所提出的方案不仅可以有效降低算法的复杂度,而且提高了系统容量,从而证明了方案的可行性。     

基于比例公平的多用户MIMO-OFDM系统自适应资源分配算法*

针对传统多用户MIMO-OFDM系统中自适应资源分配算法计算复杂度较高、实时性不强、无法保证用户间公平性等问题,提出了一种低复杂度的自适应子载波、比特及功率分配算法。在子载波分配上,该算法能够在兼顾比例速率约束的前提下使系统发射功率达到最小化;在比特及功率分配上,该算法将非线性优化问题转换为线性优化问题,在保证系统性能的同时显著降低计算量。仿真结果表明,该算法具有良好的性能,能够有效降低计算量,并使系统容量在用户间分配得更加公平和合理。     

多用户OFDM比例公平资源分配算法

提出了一种在多用户OFDM系统中总发射功率和误码率限定的条件下,系统总数据容量最大化的子载波分配算法。针对已有算法对数据容量和公平性兼顾较差的情况,通过引入比例公平控制参数α,把子载波分配分为两部分,首先对所有用户的信道增益降序排列,从中选择αN信道增益较好的子载波进行分配,然后对剩余的（1-α）N个子载波按比例公平的原则进行子载波分配。第一步可以获得较粗糙的比例公平,但可以获得较大的数据容量,通过第二步进一步调整比例公平。可以根据实际需要选择合适的α。子载波分配完毕后,采用注水算法调整子载波间功率分配。通过仿真显示该文算法数据容量得到提高的同时很好地保持了用户间的比例公平。     

基于不完美频谱检测的认知无线电网络资源分配

为在不完美频谱检测环境下对资源进行优化分配,提出一种分布式认知无线电网络资源分配算法。根据贝叶斯理论给出子载波状态信任指数与统计平均干扰功率的概念,利用拉格朗日对偶分解理论,将原分配问题分解为独立的子问题并进行求解,以实现多用户资源的有效分配。仿真结果表明,相对基于回避准则的优化算法,该算法能有效提高系统容量,且能更快地达到循环结束条件。     

基于能量效率的OFDMA系统资源分配

研究了OFDMA(正交频分多址)系统优化能量效率的资源分配方法,提出了一种基于能量效率的速率比例公平资源分配算法。首先在各子载波等功率的假设条件下为各个用户进行子载波分配,然后求得满足速率比例公平条件下的各用户注水线间的函数关系,再将用户和系统速率要求作为约束条件,采用二分法对函数求解,得到近似最优能量效率下的用户注水线,最后根据用户注水线进行功率分配。仿真结果表明,与其他方案相比,该算法在保持用户速率比例公平性的同时能有效提高系统的能量效率,且复杂度较低。     

一种非理想反馈MIMO-OFDM系统资源分配算法

针对多用户MIMO-OFDM系统资源分配问题,给出了一种基于非理想反馈的自适应子载波分配算法。由于实际系统中往往存在反馈时延和反馈误差,利用置信系数和等价方差模型来表征反馈信道状态信息的质量,以最大化系统和容量为目标,在发射总功率一定并满足误码率约束条件下,将子载波分配给信道增益最好的用户,然后对所有子载波进行注水功率分配。理论分析和仿真结果表明,该算法能够充分利用多用户的分集增益,有效地提高了系统和容量性能。     

基于蚁群算法的OFDM系统子载波分配研究

针对无线资源要求OFDM系统能够支持更高的信息速率,在比例速率约束的多用户OFDM系统资源分配中,传统算法的频谱效率较低.在子载波等功率分配条件下,用蚁群算法解决比例速率约束下多用户OFDM系统子载波分配,算法在最大化多用户OFDM系统下行链路总容量的同时又维护了用户之间的比例公平性.蚁群算法的启发搜索机制保证频谱效率快速收敛到近似最优解.仿真结果表明,提出的蚁群算法能够满足用户之间的比例速率需求,频谱效率比传统算法提高了约45％.     

多用户OFDM系统物理层安全资源分配方案

现有多用户正交频分复用(OFDM)无线通信系统的资源分配方案未考虑安全传输问题。为此,提出一种物理层安全约束下的资源分配方案,从信息安全理论的角度构建多用户OFDM系统窃听信道模型,在此基础上,利用子载波与功率的联合优化分配方案,在满足各用户安全服务质量(QoS)需求的条件下,通过对偶分解实现系统保密容量最大化的优化目标。仿真结果表明,当系统选用64个子载波为8个授权用户提供服务时,该分配方案在满足各授权用户安全QoS需求的同时,其保密容量相比参考方案最多可提高2.071 bit/s/Hz。     

加权比例公平群智能跨层资源分配算法

针对多用户OFDM系统,提出两种适用于混合业务的加权比例公平跨层资源分配方案。该方案假设系统用户拥有多个队列,每个队列分别承载不同类型的业务。在MAC层,所提的两种方案都实施加权比例公平调度。该调度先为用户队列中不同分组授予不同的权重,再通过该权重值计算用户权重,并对每个用户的分组进行排序,最后根据系统中各用户待传数据量之比设置用户间速率成比例约束条件。在物理层,这两种方案不仅都将用户间速率成比例约束条件下系统权重容量和的最大化作为优化目标,而且都在该目标下将群智能算法引入其资源分配。但有所不同的是,方案1将人工鱼群算法引入其子载波分配,用新推导的功率分配方式进行功率分配;方案2将云自适应粒子群算法引入其子载波分配,用人口迁移算法进行功率分配。在此基础上,两种方案都依据由加权比例公平调度提供的各用户分组排序结果传送分组。数值仿真与性能分析显示,这两种方案能在满足用户业务流时延需求和保证用户公平性的基础上,有效提高系统总速率。     

基于烟花算法的D2D资源分配方案

D2D（Device-to-Device）通信通过复用蜂窝用户的频谱资源来提升系统频谱资源的利用率，并提高系统吞吐量，但同时也为系统带来了严重的同频干扰。为了应对复杂的干扰问题，并在保证资源分配公平性的情况下尽可能提高系统吞吐量，提出一种基于烟花算法的D2D资源分配方案，以最大化系统的加权和速率为目标，将资源分配矩阵抽象为烟花，通过爆炸、变异、选择等过程求出最终的匹配矩阵。仿真结果表明，所提方案能够有效提高系统的吞吐量和资源分配的公平性。     

Nakagami-[m]信道的TSR非可信中继网络安全性能分析

针对中继可能窃听转发的私密信号，研究了Nakagami-[m]信道中时间切换中继协议的非可信中继网络安全传输性能，该网络中源节点与目的节点均配置了多根天线，而能量受限的非可信中继仅有一根天线。为分析网络的安全传输，考虑了两种安全传输方案，即发送天线选择/最大比合并方案和最大比传输/最大比合并方案。为研究非可信中继网络的安全性和可靠性，依次推导出两种方案安全中断概率、连接中断概率、安全吞吐量的闭式表达式，并分析了高信噪比下安全吞吐量的渐进性能。利用蒙特卡洛仿真验证了理论分析的正确性，仿真结果揭示了信噪比、发送功率分配因子、时间切换系数、天线数对安全吞吐量的影响。     

一种公平的认知无线电系统下行频谱分配策略

目前关于认知无线电频谱分配的研究大多以最大化系统容量为目标,很少考虑认知用户的QoS需求,频谱分配方案设计缺乏公平性。针对主用户干扰限制和保障认知用户QoS需求,结合OFDM技术,研究了认知无线电场景中下行多用户分配算法。该算法构建不等式约束下的目标函数以最大化系统容量,通过拉格朗日(Lagrange)对偶优化法给出近似最优解。仿真结果表明,所提算法在牺牲系统和容量的前提下充分保证了次用户的QoS需求,提高了系统的公平性。     

基于QoE感知的中继卫星带宽资源分配方法研究

为改善数据中继卫星的带宽分配对负载传输效率的影响，提出了一种基于用户体验质量QoE感知的中继卫星带宽资源分配方法。考虑到空间信息网络高动态链路情况下传输的可靠性，建立基于多个静止同步轨道卫星协同接入模型，研究了低轨道用户卫星进行多路数据上传的优势特点。通过设置链路效能函数，其将用户QoE满意度量化为链路反馈和链路成本，并用库恩塔克方法求解，实现最大化系统效能和带宽公平分配。研究结果表明，与Load-Balancing和Best-SNR-First方法相比，该方法不仅保证了用户QoE满意度，还提升了网络的接入性能。     

一种基于遗传算法的TSP建模方法

为解决小组软件过程(TSP)中针对活动如何有效安排工程小组人员的问题,从关于目标和面向活动的角度刻画TSP模型,提出基于遗传算法的优化方法。分析TSP核心思想,给出模型的结构和形式化描述,介绍建立模型的步骤。通过实验验证了该优化方法具有良好的执行性能,能够得到一个具有较优效益值的人员安排方案,可行性良好。     

基于多用户QoS的中继系统功率分配算法

研究了非再生中继满足不同用户速率需求的公平性功率分配问题。提出了基于用户期望速率比例公平性功率分配算法,由于源端无法预先接收用户期望速率信息,该算法在实际操作中存在一定的不可操作性。进一步提出了预均分公平性功率分配算法,可弥补基于用户期望速率比例公平性功率分配算法的不足。仿真结果表明,两种算法都实现了保证用户服务质量(QoS)的最优功率分配以最小化用户速率与期望速率差值,节约网络资源的优化目标。     

无线区域网中保障QoS的多业务调度算法

针对无线区域网中多业务资源分配和调度问题,基于认知无线电的特点提出一种改进的调度算法.该算法通过计算单用户不同业务的QoS优先级,并兼顾多用户之间的公平性选择业务传输的最优信道,在传输过程中采用节点中断管理方式动态修正业务的QoS优先级.仿真结果表明,该算法能有效利用网络带宽,并且能保障单用户业务的QoS要求和多用户调...     

一种多用户OFDMA比例公平资源分配算法

针对多用户OFDMA系统资源分配中已有算法对系统容量和公平性兼顾较差的情况,提出了一种满足比例公平性的系统容量最大化资源分配算法。首先选择合适的公平度门限范围,在子载波分配中,先将各个子载波分配给信道增益最大的用户,再在公平度门限约束下重新分配最大速率用户的信道增益最小的子载波,可以实现子载波利用率和公平度的折中。然后采用注水线法分配功率来调整用户间的比例公平性,最终找到使系统容量最大的公平度门限。仿真结果表明,该算法在保证了用户间比例公平性为1的同时提高了系统容量。