多用户认知非正交多址接入系统中断性能分析及功率分配算法

非正交多址接入(NOMA)是5G网络关键候选技术之一,其与认知无线电(CR)技术相结合形成系统(CR-NOMA),能够实现更高的频谱效率及更大的吞吐量。该文将直传与中继协同传输(CDRT)方案引入多用户CR-NOMA系统,其中CDRT表示次级源(SS)直接与近端次级用户通信,而仅通过中继(R)与多个远端次级用户通信。在非理想自干扰消除和全双工(FD)中继情况下,推导了每个NOMA用户中断概率(OP)的精确闭式表达。此外,在该系统模型下分析SS, R和用户的收益最优化问题,提出一种基于收益的两阶段迭代功率分配算法。仿真结果显示,在高信噪比(30 dB)条件下,与随机功率分配及平均功率分配方案相比,该文所提算法的用户和速率、SS总收益、R总收益分别可最高提升13%, 56%及26%。蒙特卡罗仿真验证了理论分析与实验结果的一致性。     

针对NOMA和CR网络的功率分配方法

在基于非正交多址（NOMA）和认知无线电（CR）网络的混合系统中进行功率分配,需要同时考虑主用户（PUs）和从用户（SUs）的服务质量。文章考虑在一个小区中主从用户同时存在,从用户采用NOMA的方式接入系统,并且从用户对主用户的造成的干扰不能影响到主用户的正常通信。本文提出的功率分配方法,可以实现接入系统中的从用户数量的最大化,并且还动态考虑了主用户的数量、信道条件、发送功率以及正常通信时的信干噪比（SINR）阈值等情况,最大可接入从用户的数量还会随着主用户各参数的变化而变化。仿真结果表明,在主用户数量、主从用户SINR阈值设置相同的情况下,所提功率分配方法与FTPC方法相比复杂度相同,但是本文的分配方法可以比FTPC多接入近一半的从用户数量。      

基于NC-OFDM的认知无线电自适应动态资源分配算法

如何提高无线电资源的利用率已经成为国内外研究的一个热点,而认知无线电技术为解决这个问题提供了一个新思路.非连续正交频分复用(NC-OFDM)技术灵活的选频方案为实现认知无线电系统提供了良好的平台.本文针对NC-OFDM系统的特点,提出了一种新的无线电资源分配算法,在该算法中认知无线电用户根据感知的资源环境,针对用户的带...     

新的NOMA多用户功率分配方法

正交多路访问(Orthogonal Multiple Access,OMA)只能按时间或频率给单一用户分配单一的无线资源,而非正交多路访问(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术可以将同一资源分配给多个用户,大大提高了频谱效率和数据速率,能够更好地满足5G通信中多用户的需求.为了满...     

基于多小区OFDMA网络的动态频谱分配算法

为了提高频谱效率,给二级认知用户提供更多的频谱接入机会,同时保证用户的服务质量(QoS),该文章基于传统的频率复用方法在多小区正交频分多址接入(OFDMA)系统的场景中提出了一种动态频谱分配(DSA)算法。该算法使得持有频谱执照者在认知无线电环境中在很大的区域内释放频谱给其他的二级市场,还建立了一个分配花费矩阵,使得小区间的干扰达到最小,保证了用户的服务质量(QoS)。与传统的频率复用方法相比,该算法有更好的频谱效率,并给二级市场的使用创造了更多的机会。     

一种基于功率控制和潜博弈的动态频谱分配算法

功率控制是感知无线电重配置的重要内容之一。结合功率控制的动态频谱分配策略可以有效提高频谱分配的性能。文章构建了一种潜博弈模型,通过在授权链路保护算法中加入功率控制机制,进一步降低对系统中授权用户和其它感知用户的干扰,提高通信链路的信干噪比,改善分配算法的性能。仿真结果表明算法达到了预期的效果,保证了感知无线电系统可靠通信。     

一种新的OFDMA系统功率与比特分配算法

针对实际正交频分复用多址访问（OFDMA,Orthogonal Frequency Division Multiple Access）系统中整数比特的限制问题,以及用户间公平性要求较为松弛的情况,提出了一种新的整数比特条件下的功率与比特分配算法。该算法首先按公平比例进行功率和比特分配,然后对分配结果取整,并将剩余的功率与比特再进行分配。仿真结果表明：该算法保持用户间的比例公平性的基础上取得与贪婪算法接近的系统容量,公平性优于贪婪算法。     

多载波多用户下行NOMA系统的资源分配算法

非正交多址接入技术作为5G的候选技术之一受到了广泛关注。研究了以系统吞吐量优化为目标的多载波多用户NOMA系统下行链路的资源分配问题。在该问题的求解中,为了提高系统的吞吐量,子载波间采用线性注水算法,叠加用户间采用分数阶功率分配算法。同时,考虑了远近用户数目不等场景下能够调度更多的用户,在NOMA传输方案设计中引入时分的概念,将整个时间段t分为两个时隙,在不同时隙内实现不同远近用户分组的动态配对方案,从而在保证用户公平性的基础上,充分利用子信道资源,实现系统吞吐量的优化。仿真结果表明,对比于传统NOMA和OFDMA,提出的方法可以在相同的发射功率情况下传输更多的比特数。     

面向服务质量的RIS辅助的多用户NOMA系统功率分配方案

可重构智能超表面(RIS)可被视为通信网络中具有特殊功能的“中继”来配合非正交多址接入(NOMA)系统构建一种协同的信息传输方案。考虑到未来物联网(IoT)场景下不同用户设备对服务质量(QoS)的不同需求,该文提出一种RIS辅助的多用户NOMA通信系统模型,并针对两类用户(信息用户和能量用户)的QoS需求设计了一种基于迭代优化的功率分配方法。该方法通过联合设计RIS相移矩阵、基站端波束赋形以及NOMA系统串行干扰消除顺序来最小化系统的总发射功率,以全面减轻通信系统中基站的能耗负担。仿真结果表明,与无RIS的场景相比,RIS辅助的NOMA系统可有效减小基站的能耗;在有RIS的场景下,所提功率分配方法的能耗明显低于RIS端随机选择相位的方式和基站端直接采用迫零波束赋形的方式。     

一种基于粒子群算法的DC-NOMA系统遍历容量优化方案

为提升设备到设备（Device-to-Device,D2D）辅助的协作非正交多址接入（Non-orthogonal Multiple Access,NOMA）中继系统的性能,以最大化系统遍历容量为目标建立优化模型,利用粒子群优化（Particle Swarm Optimization,PSO）算法设计最优功率分配策略,求出每个用户的最佳功率分配因子,从而得到系统遍历容量的最优值。仿真结果表明,所提出的基于PSO的功率分配方案不仅能提高系统容量,还可以降低用户的中断概率。     

Effective adaptive transmit power allocation algorithm considering dynamic channel allocation in reuse partitioning-based OFDMA system

This paper introduces an transmit power allocation (TPA) algorithm considering dynamic channel allocation (DCA) for a reuse-partitioning- based Orthogonal frequency division multiple access (OFDMA)/FDD cellular system. The proposed reuse partitioning-based DCA algorithm guarantees quality of service (QoS) by considering fairness among mobile stations in an OFDMA/FDD system. However, to improve the SINR values for users around the cell edge and increase the overall system throughput compared with the conventional OFDMA/FDD system of frequency reuse factor (FRF) 1, an effective TPA algorithm is also combined with the proposed DCA to adjust the transmit power per user according to the average received SINR value. Simulation results show that the proposed DCA algorithm increases the sector throughput by about 25% when compared with the conventional case that do not apply the proposed DCA algorithm. When the proposed TPA is combined with the proposed DCA algorithm, a further increase in the sector throughput of about 6% is achieved than when using just the proposed DCA algorithm.     

OFDM系统中的自适应比特功率分配算法

正交频分复用(OFDM)系统各子信道具有不同的衰落特性,如果采用相同的调制方式,则不能更好地利用系统资源。在系统容量受限和误比特率一定的条件下,文章提出了一种高效的OFDM自适应比特功率分配算法。在要求误比特率BER<10-3时,该算法与Chow算法相比,发射总功率减小了2.5 dB;与Hughes-Hartogs算法相比,系统消耗的总时间也明显缩短。仿真结果验证了算法的有效性。     

分布式高空气球通信网络功率分配算法

针对高空气球组网通信中干扰严重和电量供应受限的问题,提出了一种基于非合作博弈的分布式功率分配模型.通过在效用函数中增加干扰限制,保证了网络的整体信干噪比,提升了网络的通信质量;通过在效用函数中关注节点的剩余能量,使高空气球的工作时间得到延长.利用数学分析验证了模型中纳什均衡点的存在性和唯一性,并给出了纳什均衡点的求解方...     

Turbo-BLAST系统中天线选择和功率分配算法

提出一种适用于Turbo-BLAST系统的自适应天线选择和功率分配算法,所提算法以误比特率为优化目标,并且考虑了信道估计误差的影响.在总功率约束条件下,采用所提算法进行天线选择和自适应功率分配,并利用软干扰抵消算法对接收信号进行迭代检测,以进一步改善系统性能.仿真结果表明:采用所提算法可以显著改善系统的误比特率性能.     

A matching game framework for users clustering and resource allocation with wireless power transfer in a CR-NOMA network

This paper investigates the resource allocation in a massively deployed user cognitive radio enabled non-orthogonal multiple access (CR-NOMA) network considering the downlink scenario. The system performance deteriorates with the number of users who are experiencing similar channel characteristics from the base station (BS) in NOMA. To address this challenge, we propose a framework for maximizing the system throughput that is based on one-to-one matching game theory integrated with the machine learning technique. The proposed approach is decomposed to solve users clustering and power allocation subproblems. The selection of optimal cluster heads (CHs) and their associated cluster members is based on Gale-Shapley matching game theoretical model with the application of Hungarian method. The CHs can harvest energy from the BS and transfer their surplus power to the primary user (PU) through wireless power transfer. In return, they are allowed to access the licensed band for secondary transmission. The power allocation to the users intended for power conservation at CHs is formulated as a probabilistic constraint, which is then solved by employing the support vector machine (SVM) algorithm. The simulation results demonstrate the efficacy of our proposed schemes that enable the CHs to transfer the residual power while ensuring maximum system throughput. The effects of different parameters on the performance are also studied.     

一种带阈值的EPON动态带宽分配算法

文章提出一种适用于千兆以太网无源光网络(EPON)的支持多业务的动态带宽分配(DBA)算法,该算法采用单阈值整帧上报和阈值动态调整解决了EPON中存在的时隙碎片和队头阻塞问题.同时,文章对算法中的关键参数--设定周期的大小与算法性能的关系进行了深入的研究分析,以指导算法设定周期的确定.     

OFDMA系统中的功率与比特高效分配算法

提出了一种于OFDMA系统中的功率与比特的高效分配算法,算法包括线性注水功率分配、比特分配和功率与比特调整3部分.采用这种算法能在用户间快速完成子载波的功率和比特分配,并且不会改变用户间的公平性能,仿真结果表明,与其他算法相比,该算法不需迭代运算,算法运算量明显下降:系统吞吐量略有下降,是一种可望应用在实际系统中的资源分配算法.     

利用遗传算法优化TD-SCDMA系统的动态信道分配

TD-SCDMA信道分配和许多因素有关,属于NP-Hard。利用遗传算法实现动态信道分配（DMA）的优化,这种方法还可以灵活地应用到其他移动无线通讯。文中利用载频、时隙、扩频码对染色体进行编码;把通信干扰、业务类型、设备性能等作为个体选择的约束条件。同时涉及了TD-SCDMA信道分配的工程方式及不足。     

一种用于EPON的新型DBA算法

分析了经典轮询算法的优缺点,提出一种保证QoS的新型DBA算法--DGPRA(Divided-period Grant Partly Reaving Arithmetic,分周期授权部分抢占算法).该算法基于轮询的思想,从实用的角度为业务进行了分类,对三种不同的业务提出了新型处理策略:对语音业务预留带宽,对视频和数据业务细分循环周期,分级循环.同时,这种算法中还引入了新的抢占机制.仿真结果表明:该算法有良好的时延特性,特别有利于保证高级业务的QoS.     

一种改进的GPON动态带宽分配策略

利用小波变换将自相似性网络流量的长相关性转化为短相关性,并预测流量的方法,对GPON系统物理媒质控制(MAC)层的关键技术--动态带宽分配(DBA)进行研究.在理论上对一种已有的DBA策略提出合理改进.