M-CORD下无线接入网络资源分配研究

针对M-CORD架构将传统的无线接入网络解耦并虚拟化的特征,考虑软件定义网络（SDN）的集中控制和全局监测作用,研究无线接入网侧资源的动态分配及优化问题。将数据中心的计算资源纳为资源分配考虑因素之一,综合干扰阈值、前传网络容量限制、用户移动性、服务最低资源保障以及计算资源限制五方面,推导出M-CORD架构下无线接入网资源分配公式,通过改进基于增量的贪心分配算法,求得资源分配的次优解。仿真结果验证了改进算法在M-CORD架构下对无线接入网资源分配的适用性。     

保证公平的最大化OFDMA系统容量策略

针对正交频分多址系统中容量与公平之间的矛盾,提出在子载波分配中兼顾公平、在功率分配中保证公平度门限的最大化系统容量策略.该策略首先将现有子载波方法与匈牙利算法结合,在优先最大化系统容量的基础上兼顾公平;然后利用基于公平度门限的人工蜂群功率分配算法,在优先保证公平度门限的基础上最大化系统容量.实验结果表明:该策略的子载波分配方法能够最大化系统容量并兼顾用户的公平,可实现系统容量和用户公平度的同时提升;该策略的人工蜂群功率分配方法具有较好的稳健性和全局寻优能力,即使在用户数较大时也能够实现所要求的公平度门限并最大化系统容量.研究结果验证了所提出策略的有效性.     

OFDMA系统中容量最大化的资源分配算法

为最大化OFDMA系统容量,提出一种信道容量最小子载波优先分配算法。在每次迭代注水过程中,假设所有子载波只能分配给一个用户,计算该用户对应于不同子载波所具有的信道容量,并对具有最小信道容量的用户优先分配子载波,以避免将信道容量差的子载波分配给用户。仿真结果表明,该算法解决了采用传统等功率方式计算子载波分配容量时准确率低的问题,相比WUF算法和WSA算法,在不同信噪比的情况下系统容量提高近15.7%和12.2%,达到最大化系统容量的目的。     

基于230MHz电力无线专网的频谱共享关键技术研究

无线通信技术是一种重要的电力系统接入网技术,电力无线专用230 MHz频段频谱效率较低,只能支持很低的传输速率,制约了智能电网新业务的发展。为了进一步促进智能电网的实现,提出了一种频谱共享算法,该算法基于OFDM和功率分配技术实现。仿真结果表明,采用该算法能极大地提高频谱效率,提高系统容量。该算法的提出为国家无线电管理委员会进一步完善230 MHz频谱规划方案、促进智能电网的发展提供了有效的参考。     

基于NOMA异构云无线接入网的联合子信道和功率分配算法

针对基于NOMA异构云无线接入网中增加网络效用需要以更高的能源消耗为代价,从而导致能源效率低的问题,提出了一种联合子信道和功率分配方案。首先,该方案定义网络效用和电网能源成本之间的差值为系统收益,考虑了最大传输功率、能量收集（energy harvesting,EH）电池容量、用户最小数据速率需求和跨层干扰阈值等约束,以最大化系统收益为目标建立优化问题;然后,采用贪心算法给用户配对并分配子信道,实现低复杂度次优解;最后,利用基于交替方向乘子法的拉格朗日最大化方法优化了功率分配。仿真结果表明,与NOMA系统中未配备EH单元的方案相比,系统收益提高了约18.8%;与OFDMA系统中配备EH单元的方案相比,系统收益提高了约11.8%。     

一种容量最大化的OFDMA资源分配算法

针对功率受限的多用户OFDMA系统,提出了一种简化的子载波和功率分配算法,此算法在最大化系统容量的同时兼顾了用户间的公平性。算法首先依据当前的信道状况计算出各用户所需的载波数量,并分配子载波,然后以注水算法对各载波上的功率进行分配。仿真结果表明,以此算法对OFDMA的系统资源进行分配可显著提高系统的多项性能。     

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％.     

MIMO信道中基于功率分配的SLNR预编码算法

为了消除或降低多用户MIMO系统下行链路存在的共信道干扰（ CCI）,提出一种结合功率分配的基于最大化信漏噪比（ SLNR）的预编码算法。首先,根据SLNR算法求出最优预编码矩阵,再结合最优功率分配算法,借助拉格朗日乘数法,优化分配每个用户的发送功率,从而提高系统和容量以及降低误码率（ BER）性能。为了简化计算复杂度,还提出了SLNR算法结合次优化功率分配算法。仿真表明,所提出的算法比块对角化（ BD）算法和最小均方误差准则（ MMSE）算法在系统和容量以及误码率性能上都有所改善。     

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MIMO系统的容量最大化资源分配算法

多输入多输出(MIMO)技术可以提高系统传输速率、增大系统容量。针对应急通信中短时间内用户激增,传统资源分配算法的系统容量无法满足用户需求的问题,提出一种基于MIMO-OFDM系统用户最小速率的系统容量最大化资源分配算法。该算法考虑了应急场景内通话类等低速率业务剧增的情况,首先根据用户速率由低到高依次分配子载波,然后根据分得的子载波数之比将剩余子载波按照用户速率由高到低分配;对于有盈余带宽的子载波,采用子载波分组的方法再分配,从而 最大化 系统服务用户数。为了补偿信道衰弱和抑制信道间干扰,提出一种对子载波信道矩阵分组的功率分配方法,减少了迭代次数,降低了复杂度。从吞吐量、服务用户数和计算复杂度等方面评估了容量最大化算法的性能。仿真结果表明,相对于传统的资源分配算法,所提算法增加了系统服务用户数,减小了计算复杂度。     

Modeling and analysis of nano-sized GMRs based on Co,NiFe and Ni materials

Magnetic simulation method is introduced to analyze giant magnetoresistances(GMRs)in nanoscale for nano-sized biosensors.A spin valve model with special gridding corresponding to the exchange interaction length is proposed to study the influence of easy axes,exchange coefcients,pinning fields and feature widths on magnetization reversals and hysteresis characteristics of nano-sized GMRs with diferent pinned layer and free layer materials of Co,NiFe and Ni.The switching field is found to be almost linear with the pinning field and decrease with the absolute exchange coefcients and the feature widths for the nano-sized GMRs.The increase rate of each depends on the spin valve stacks.Further investigations into variations of the magnetization distribution reveal that the initial magnetization distribution and the magnetization reversal mode depend greatly on easy axes and materials The dependence on easy axes based mainly on the magnetocrystalline anisotropy is illustrated in detail.     

基于深度强化学习的智能电网RAN切片策略

随着智能电网的不断发展,电力服务种类的多样化引出了不同的服务需求.5G中的网络切片技术,可以为智能电网提供虚拟化无线专用网络,以应对智能电网安全性、可靠性、时延性等方面的诸多挑战.考虑到智能电网的差异化服务特性,本文旨在使用深度强化学习(DRL)来解决智能电网的无线接入网(RAN)切片的资源分配问题.文章首先回顾了智能电网的背景以及网络切片技术的相关研究,随后分析了智能电网的RAN切片模型,并且提出了一种基于DRL的切片分配策略.仿真表明,本文所提出的算法能够在降低成本的同时,最大限度地满足智能电网在RAN侧的资源分配需求.     

Adaptive joint bandwidth and power allocation in heterogeneous wireless access environment

Joint bandwidth and power allocation for a multi-radio access(MRA)system in a heterogeneous wireless access environment is studied.Since both the number of users being served by the system and the wireless channel state are time-varying,the optimal resource allocation is no longer a static optimum and will change with the varying network state.Moreover,distributed resource allocation algorithms that require iterative updating and signaling interactions cannot converge in negligible time.Thus,it is unrealistic to assume that the active user number and the wireless channel state remain unchanged during the iterations.In this paper,we propose an adaptive joint bandwidth and power allocation algorithm based on a novel iteration stepsize selection method,which can adapt to the varying network state and accelerate the convergence rate.A distributed solution is also designed for the adaptive joint resource allocation implementation.Numerical results show that the proposed algorithm can not only track the varying optimal resource allocation result much more quickly than a traditional algorithm with fixed iteration stepsize,but can also reduce the data transmission time for users and increase the system throughput.     

基于机会约束规划的无线Mesh网跨层优化算法

以无线Mesh网的联合拥塞控制与功率控制为优化目标,针对网络中的不可控数据流与无线传播环境的时变随机性两类随机性因素,结合随机网络效用最大化理论,建立了无线Mesh网的跨层联合优化模型。将无线Mesh网络中的不可控数据流和时变无线传播的干扰建模为随机变量,采用机会约束规划方法进行分析,最后利用遗传算法求解该随机优化问题,并进行了仿真验证。仿真结果反映了网络速率、节点发射功率与链路置信水平三者之间的定量制约关系。     

NOMA系统异构网络中联合用户关联和功率控制协同优化

针对非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)系统的两层异构网络,提出了基于效用函数最大化模型的用户关联与功率控制协同优化问题。在该问题中将系统总能效作为效用函数,在一定的用户服务质量要求(QoS)和最大功率限制约束下,提出一种联合用户关联和功率控制的算法。该算法首先将原问题转换为带参数的多项式形式的问题,在外层循环利用二分法求得最佳的能效因子,然后在内层循环分别利用分布式用户关联算法和功率控制算法得到最佳的用户关联矩阵和最佳传输功率,最终实现系统总能效最大化。仿真结果表明,所提算法在能效方面比单独的固定功率分配方案和固定用户关联方案性能更优。     

Joint subcarrier,code, and power allocation for parallel multi-radio access in heterogeneous wireless networks

In the heterogeneous wireless networks, it has been proved that the joint spectrum and power allocation can achieve network diversity gains for parallel multi-radio access in theory. This article aims to develop an effective and practical algorithm of joint subearrier, code, and power allocation for parallel multi- radio access of the downlink in heterogeneous wireless networks （e.g., CDMA and OFDMA）. Firstly, we propose a unified framework to formulate the subcarrier, code, and power allocation as an optimization problem. Secondly, we propose a resource element （subcarrier and code） scheme based on the threshold type. Simulation results show that the proposed scheme outperforms the existing algorithm for considered wireless scenarios.     

一种多中继协作系统中功率优化分配策略的无线网络容量算法研究

针对限制网络容量的主要因素（信道带宽与信道信噪比）,本文提出了一种多中继协作系统中功率优化分配策略的无线网络容量算法。首先,论文提出采用多中继协作的方式,提高网络传输速率,建立网络最大流数学模型。然后,在网络总功率受限的情况下,对中继节点进行功率优化分配,建立最大化网络容量计算数学模型。最后,论文建立网络仿真环境,对比多中继协作且能量优化分配与非中继协作且能量等分两种策略在中断概率、网络容量等方面的表现。得出如下结论：网络容量随节点数量增加呈现先增后减的趋势,多中继协作且能量优化分配策略更加有利于提高无线网络容量。     

能量收集无线网络中面向统计服务质量的最优功率分配

针对能量收集无线网络中的服务质量（QoS）保障问题,提出了面向统计QoS的最优功率分配方案,从而最大化时延QoS约束下的有效容量。首先,构建能量收集无线网络的有效容量最大化问题。其次,利用凸优化理论求解出最优功率分配方案以及该方案下的最大有效容量,并得出了两种特例下的最优功率分配方案,即：当QoS需求非常松弛时,最优化功率分配方案收敛于注水策略;当QoS需求非常严格时,最优化功率分配方案收敛于信道反转策略。然后,求解了所提最优功率分配方案得到的信道中断概率。最后,通过仿真实验,检验了该最优功率分配方案的性能。实验结果表明,与现有策略相比,所提方案能够获得更大的有效容量。