两跳中继网络的资源分配算法

对于具有中继节点的蜂窝系统,用户的实际速率受限于基站与中继之间链路(第一跳链路)以及中继与用户之间链路(第二跳链路)的吞吐量.单独考虑其中某一跳链路的资源分配,会降低系统的整体性能.因此,针对中继网络,设计了基于两跳链路吞吐量平衡的正向和逆向功率分配算法.其中正向分配算法在进行第二跳链路资源分配时,考虑了第一跳链路的影响.而逆向分配算法则是将第二跳链路的吞吐量作为第一跳链路资源分配的依据.仿真结果表明,设计的算法有利于克服两跳中继网络的瓶颈问题.尤其是逆向分配算法由于充分考虑了用户的最优速率情况,在提高系统吞吐量的同时还减少了能量消耗.     

面向业务服务质量的中继系统资源分配算法

为了提高正交频分复用中继系统下行链路的吞吐量,满足用户对服务质量的需求,基于比例公平算法给出一种面向业务服务质量的资源分配算法。先根据用户在队列中的等待时延和用户对速率的需求,设计出时延因子和速率因子,并以此在时域阶段计算出不同用户优先级,最后在频域阶段根据用户的优先级分配资源。仿真结果表明,与原比例公平算法相比较,新算法吞吐量可提升35%到50%,用户公平性指数可提高13%,用户满意度也有增加。     

多播OFDM系统中比例公平资源分配

提出了一种多播正交频分复用(OFDM)系统中的比例公平资源分配算法,该算法包括：子载波分配算法和功率分配算法. 前者通过修正已有的单播子载波分配算法而得到,后者采用双重二分法迭代分配功率,属于子载波分配给定条件下的最优多播功率分配. 仿真结果表明,提出的资源分配算法在保证容量性能的同时能够获得完美的公平性;即使在比例公平的约束下多播仍然比单播获得明显的容量增加,但容量增益的多少与速率比例以及多播组数目直接相关.     

基于OFDM的协作通信系统的资源分配研究

为了在OFDM的协作通信系统中能够充分利用无线频谱资源,将携能无线通信和中继技术相结合,把认知中继的子载波分为两部分(一部分用于自身的信息传输,另一部分用于主用户的数据转发),并用分支定界法优化了最大次用户网络吞吐量.实验表明,优化后的最大化次用户网络的吞吐量明显优于填充式认知无线电和下垫式认知无线电,频谱资源也得到了充分的利用.     

中继增强型正交频分复用系统的多播资源分配方法

针对现有正交频分复用系统使用中继进行多播资源分配算法时效率较低的问题,提出了一种使用中继多输入输出系统的多播资源分配算法.算法将系统的功率划分为等长的基本分配单元,首先计算并存储每个子载波在给定功率的条件下使用中继传输方式时所能提供的最大速率,再通过动态规划算法同基站直接传输的速率进行比较,从而计算出每个子载波的用户分配、功率分配和传输方式.该算法可以从全局角度进行子载波的分配及用户分配,从而最大化系统总吞吐率.由于动态规划算法不需重复计算相同子问题,避免了重复问题的计算,因此可以在很短时间内完成资源的分配计算.仿真实验表明,所提包含用户分配的动态规划算法可以有效地利用系统资源,系统总吞吐率与最优算法计算结果之差小于0.10%.     

基于QoS的多用户OFDM系统自适应资源分配算法

在多用户OFDM系统中,为满足用户的服务质量要求并降低算法复杂度,提出一种基于QoS的自适应资源分配算法。该算法将子载波和功率分配算法分开进行,给出了基于QoS的子载波分配方案,并将用户分为VIP用户和普通用户,对两种用户分别采用不同的功率分配算法,在保证VIP用户达到所需要速率的前提下,尽量满足普通用户的速率要求,使MU-OFDM系统成为一个具有服务质量保障的系统。仿真结果表明,该算法既保证了VIP用户和普通用户的性能指标,又降低了算法的整体计算复杂度。     

双向中继通信中的联合正交物理层网络编码

为了改善物理层网络编码(PNC)在非对称双向中继通信系统中误比特率(BER)性能,提出了一种新的PNC方案,称为联合正交物理层网络编码(COPNC)．方案中2个源节点采用正交载波发送信息,中继节点对信息进行正交综合后广播到2个目的节点．理论分析与仿真结果表明,当双向中继通信系统信道条件非对称时,COPNC方案可以改善PNC的误比特率性能．特别是当2个上行信道的信噪比(SNR)不同时,COPNC方案的误比特率比PNC降低了约3dB．因此,COPNC特别适合应用于上行信道非对称的双向中继通信系统．     

基于人工蜂群算法的多用户OFDM自适应资源分配方案

针对多用户正交频分复用(OFDM)自适应资源分配中用户公平性和系统容量的问题,本文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,首先确定每个用户需要的子载波数量,然后根据用户的速率比例继续分配子载波,最后分配剩余子载波。在功率分配中,通过人工蜂群(ABC)算法的全局搜索实现在所有用户之间的功率寻优,并利用等功率的分配方式对每个用户的子载波进行单用户功率分配。从仿真结果中可以看出,本文算法不仅可以兼顾用户的公平性,同时也有效地提高了系统的吞吐量,从而证明了本文算法的有效性。     

基于非合作博弈的中继网络分布式资源分配

提出一种可应用于正交频分复用多址(OFDMA)中继网络的分布式资源分配算法. 基于将模型描述为基站与中继的非合作功率分配博弈(RNCPAG), 设计出2种效用函数, 并以最大化效用函数为准则, 证明在总功率受限的约束下, 该算法存在并收敛于唯一的纳什均衡点. 研究表明, 同传统的平均功率分配算法相比, 分布式博弈算法以牺牲少量的迭代步数为代价, 获得更高的系统容量和资源效率.     

OFDM系统中下行链路的实时公平调度算法

提出了应用于以正交频分复用技术为基础的蜂窝移动通信系统的下行链路资源调度机制，称为实时公平调度算法。该算法通过独特的初始化子信道分配机制获得一个比较公平的子信道分配，然后通过公平精度参数控制迭代进一步优化使子信道分配更公平，并通过最小公平指数使分配方案满足公平约束条件。仿真分析证明，在每个调度周期内实时公平调度算法可以保证所有用户公平地共享带宽资源，而且可以满足给定的最小公平指数要求。     

瑞利双向中继信道的功率分配及中继位置选择

针对瑞利双向中继信道,首先研究了满足总功率受限条件下使双向通信中断概率最小化的功率分配问题;然后推导出了最优功率分配的闭式解,指出最优功率分配方案总是将一半总功率分配给中继节点;最后研究了最佳中继节点位置选择问题,指出最佳中继节点位置位于2个用户之间连线的中点.结果表明,采用最优功率分配的双向中继传输相对于2个用户之间的直接传输,可以获得更低的中断概率.     

OFDMA波束赋形中继系统资源分配

针对采用波束赋形技术的正交频分多址接入放大转发中继系统,提出了一种以最大化比例公平因子为目标的资源分配算法. 该算法基于凸优化理论,对功率分配、子载波配对、中继选择和用户选择进行了联合优化. 理论分析和仿真验证结果表明,所提的资源分配算法能以较低的复杂度实现系统资源分配的公平性,并且可以有效利用波束赋形技术,提高系统容量.     

模拟网络编码双向中继窃听信道安全性能分析

分析了模拟网络编码双向中继窃听信道可达安全速率特性的影响因素.建立了存在一个窃听者的窃听信道模型,并推导了可达安全速率的表达式.通过对特定场景进行数值仿真和分析,结果表明:当窃听者位于某些范围内时,存在可达安全速率为零的情况;通过增大窃听者和被窃听节点之间的距离、角度和优化节点功率分配,可以提高模拟网络编码双向中继窃听信道的可达安全速率.     

OFDMA解码转发中继系统的最优资源分配

针对正交频分多址接入-解码转发（OFDMA-DF）中继系统,提出了以最大化系统加权和速率为目标的子载波分配、功率分配、传输方式选择和中继选择联合优化问题. 基于凸优化理论,提出了一种最优资源分配算法,其复杂度仅与子载波数成线性关系. 理论分析和仿真结果表明,结合用户权重的调整,该算法既可实现资源分配的公平性,又可有效利用中继节点的能力,提高系统容量.     

无线携能OFDM中继系统的联合资源分配研究

在能量受限的中继系统中,无线携能通信技术是一种有效地延长其使用寿命的方法. 本文研究具有大规模天线阵列结构的正交频分复用（OFDM）解码转发中继系统的无线携能通信,其发送端配备了大规模天线阵列. 传输过程分为3个时隙,在第一个时隙,发送端运用基于最大比传输的波束成形向中继传输能量;在第二个时隙,发送端向中继发送信息;在第三个时隙,中继使用之前收获的能量向接收端转发信息. 讨论了信息和能量传输的功率在各子载波间的分配以及3个时隙的时长分配问题,提出了一种最大化传输信息速率的时间和功率联合分配最优算法. 仿真结果表明,该算法明显优于已有功率和时间分配算法.     

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.     

基于网络编码的用户协作博弈资源分配算法

在正交频分多址接入两用户协作中继系统中,为进一步提高协作系统的吞吐量,提出在协作节点处运用网络编码(NC)进行全双工协作通信的传输方案. 同时,引入纳什议价均衡(NBS)博弈,考虑协作用户吞吐量均衡,设计了双层纳什议价均衡(DL_NBS)博弈来协调用户对间的子载波和功率分配. 仿真结果表明,基于NC协作系统方案的吞吐量比普通协作传输模式提高约491%,比直传模式提高约464%;DL_NBS博弈资源分配方案与传统资源分配算法相比,不仅更适用于分布式用户协作场景,且能取得公平性和有效性的折中.     

OFDMA分布式天线系统下的比例公平资源分配算法

提出了一种正交频分多址（OFDMA）分布式天线系统下的子载波和功率分配算法,该算法在满足用户比例速率要求、天线独立功率限制要求下,使系统的总等效容量最大化. 通过把多维天线下的资源分配问题分解为独立单天线下的子优化问题,有效地降低了算法复杂度. 仿真结果表明,该分配算法能较好地满足比例公平的速率要求;相对于集中式天线系统和固定FDMA分配方式,均有较大的容量提升.     

用于OFDMA蜂窝系统的多小区自适应资源分配算法

提出了一种用于正交频分多址通信系统下行链路的多小区自适应资源分配算法(MARA)。为了降低系统复杂度，将子信道分配和功率分配分开实现，在小区内部进行动态子信道分配，并以单小区子信道分配结果为基础在相邻小区同频用户中进行功率分配。将非合作博弈论引入到多小区功率分配中，给出了基于代价函数的多小区分布式功率分配算法。通过协调相邻小区间同频子信道的发送功率，抑制小区间干扰，提高无线资源利用率。仿真结果表明，与已有算法相比，本文提出的算法可以提高系统吞吐量。