OFDMA系統(tǒng)中自適應(yīng)資源分配算法研究.pdf

1、下一代無(wú)線通信系統(tǒng)需要支持高速率傳輸?shù)臒o(wú)線多媒體業(yè)務(wù)，由于無(wú)線資源的稀缺性，如何合理有效利用無(wú)線資源是移動(dòng)通信領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。目前無(wú)線資源管理方面的研究主要包括資源控制、資源分配和資源調(diào)度三個(gè)方面。本文的研究重點(diǎn)是資源分配，通過(guò)改善OFDMA系統(tǒng)中的資源分配算法提高系統(tǒng)的性能。在下一代無(wú)線通信中，由于業(yè)務(wù)量的增大，能源的消耗也隨之增加，因此需要提高系統(tǒng)效率降低整體能耗，實(shí)現(xiàn)綠色運(yùn)營(yíng)。本文從能效的角度考慮，通過(guò)自適應(yīng)資源分配盡量最大化系統(tǒng)

2、能效。
　　目前OFDMA系統(tǒng)自適應(yīng)資源分配算法中，最優(yōu)算法的復(fù)雜度很高。本文以最小化系統(tǒng)總功率為優(yōu)化目標(biāo)，提出了一種復(fù)雜度較低的子載波-比特同時(shí)分配次優(yōu)解算法。本算法不限制每個(gè)用戶的子載波數(shù)目和子載波集合，在分配子載波的同時(shí)分配比特。本算法首先將用戶的最小傳輸速率需求作為用戶的需求因子，需求因子越大則表示用戶對(duì)子載波和比特的需求程度越大，按照用戶需求因子的大小依次為每個(gè)用戶分配1條子載波和1bit；然后再將用戶最小傳輸速率需求與

3、當(dāng)前時(shí)刻傳輸速率之比作為用戶的需求因子，該比值越大則需求程度越大，根據(jù)需求程度的高低依次為用戶分配子載波和比特，直到所有用戶的最小傳輸速率需求被滿足或者所有子載波和比特被分配完畢為止。在分配過(guò)程中，用戶的需求因子是動(dòng)態(tài)變化的。通過(guò)MATLAB仿真將本文算法與BABS-RCG算法和BABS-ACG算法進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明本文算法的系統(tǒng)總功率和算法復(fù)雜度均得到了一定改善。
　　此外，本文還研究了OFDMA系統(tǒng)中以能效為優(yōu)化目標(biāo)的自適應(yīng)

4、資源分配問(wèn)題，采用了先子載波分配后比特分配的思想來(lái)實(shí)現(xiàn)最大化系統(tǒng)能效。由于以系統(tǒng)能效為優(yōu)化目標(biāo)的自適應(yīng)比特-功率分配問(wèn)題是一個(gè)非線性問(wèn)題，不能通過(guò)用戶之間的依次疊加來(lái)計(jì)算。因此，本文利用粒子群算法來(lái)解決自適應(yīng)比特-功率分配問(wèn)題。本算法中將多用戶的比特分配方案作為粒子，通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)能效來(lái)評(píng)價(jià)每個(gè)粒子的適應(yīng)度，經(jīng)過(guò)不斷迭代尋找到最優(yōu)的比特分配方案。通過(guò)MATLAB仿真，將本文算法與遺傳算法進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明粒子群算法的尋優(yōu)能力和收斂性都要