基于发射功率最小化的MIMO-OFDM系统资源分配算法
非理想CSI下基于OSTBC的MIMO—OFDM系统中自适应资源分配算法研究
反馈 存在错 误都会 导致 Ｃ Ｉ Ｓ 的非理 想 ， 而降低 自适 应 资源 分 配所 带来 的性 能提 高 ， 至消失 。因此 ， 从 甚 在
发送 端获得 非理想 Ｃ Ｉ 系统 中 ， Ｓ的 出现 了一 个 问题 ， 即在给定 的场景 及信 道质量 下 ， 自适 应传输 （ Ｔ 模 式 Ａ ）
７ （ ，）＝ ・ｌ ”（ ，） ： ｎｋ Ｈ ｎｋ ｌ
（） １
２ Ａ Ｔ及 Ｎ ｎＡ ｏ 。 Ｔ模 式下 的平 均 数 据速 率 及 误码 率 的数 学 表示
２ １Ａ ． Ｔ及 Ｎ ｎ Ａ ｏ — Ｔ模 式
当应用 Ａ Ｔ模 式时 ， 在基站 端可根 据 获得 的 Ｃ Ｉ 行 自适 应子 载 波 分 配及 自适 应 调制 。对 于 自适 应 Ｓ进 子载 波分配 ， 采用 Ｍａ—Ｎ ｘＳ Ｒ算法 即将 子载波 分配给 信噪 比最大 的用 户。如果 几个 用 户 同时拥 有最 好 的信 道 条件 ， 么就把 子载波 随机 分配给 它们其 中 的一 个 。假设每 个用户 经历 相同 的平均 信 噪 比 ， 那 对于所 有 用 户获得子 载波 的概率相 等 ” ， Ｐ 即 ＝ｌ Ｕ ／ 。在 子载波 分配完 成之后 ， 每个 子载 波可根据 Ｃ Ｉ 择调 制方 Ｓ选 式， 并假设 每个子 载 波 传 输 功率 相 等 。本 文 所 考 虑 的调 制 方 式 表 示 如 下 ： Ｐ Ｋ， Ｐ Ｋ，－Ｓ １ Ｑ Ｍ， Ｂ Ｓ Ｑ Ｓ ８Ｐ Ｋ，６ Ａ ３ Ｑ Ｍ，４ Ａ １ ８ Ａ ２ ６ Ａ ５ ２ Ａ ２ Ａ ６ Ｑ Ｍ，２ Ｑ Ｍ，５ Ｑ Ｍ，１ Ｑ Ｍ。最后 ， 在发 送端 使用 Ｏ Ｔ Ｃ把 用户 数据 发 送 到 ＭＩ ＳＢ ＭＯ信道
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｄ Ｍ Ｉ Ｏ ； ｒ ｓ： Ｍ ＯＦＤＭ ；Ｓ ＴＢＣ ；ａ ａ ｉ ｅ ｒ ｓ ｕ ｃ ｌｏ ａ ｉ ｎ； ｉ ｐ ｒ ｅ ｔ ｆ ｅ ｂ ｃ ｄ ｐｔ ｅ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｃ ｔｏ ｖ ｍ ｅ ｃ ｅ ｄ ａ ｋ ｆ
一种新的基于MIMO-OFDM系统的自适应比特及能量分配算法
调 制 器 中 每个
【 关键 词 】
自适 应 调 制 多入 多 出
子 数 据流 再 单入 单 出
正 交频分 复用
次串／ 并转 换 成 K 个 数据 流 并 映射 到 由 自适
，
应 算 法 所 确 定 的调 制 星 座 图 中
然后 用 经 过 奇 异 值 分 解计
．
算 出 的 右奇 异 矩 进 行信 号 预 编 码 换
=
8
1
；
如 果 b (i ) ≠ { 0
，
1 2 4
， ，
，
考虑各 个 路径 是 独 立 的 R a y l e i g h 衰 落 的情 况
个 均 值 为零 的 复高 斯 随机 变 量
．
，
因此 h ： ，是
，
一
6 8 } 中任 意
,
个数
．
则令 b (i )
b (i )
一
。
表示 第
1
条路 径 上 从 第 i
可 以对 单 个 子 信 道 上 的 功 率 分 配 实 现 最 优 化
。
，
而且也
此外 点
，
，
M IM O
技 术 也 是 近 年来 无 线 通 信 系 统 的研 究热
一
图l
M IM O O F D M
—
系统 模型
1M O
利 用 信道 状 态信 息 和 信道 奇 异 值分 解
IM O
，
优 化 功率 分 配
。
个
s te
pl 5
．
根 据 式 (6 ) 计 算 第 i 个 子 信 道 比 特 分 配 初 始化
发 送 天 线到 第 j 个 接 收 天 线 的 信 道 冲激 响 应
MIMO-OFDM系统中基于效用函数的跨层资源分配算法
MIMO-OFDM系统中基于效用函数的跨层资源分配算法张皓;惠毅;周志杰;赵陆文;郑翔【期刊名称】《信号处理》【年(卷),期】2009(025)009【摘要】针对多业务MIMO-OFDM系统的下行链路提出了一种基于效用函数的跨层资源分配算法.建立了以效用函数最大化为目的的跨层优化目标,分别设计了语音、流媒体和"尽力而为"三种业务的边界效用函数.算法首先在所有用户中分配子载波,然后进行单用户和空间子信道的功率、比特分配,并对比特数目进行取整处理.仿真结果表明算法满足了多种业务的QoS要求,对时延敏感的业务能提供更小的时延,同时对"尽力而为"业务提供了更高的吞吐量.【总页数】6页(P1399-1404)【作者】张皓;惠毅;周志杰;赵陆文;郑翔【作者单位】解放军理工大学通信工程学院,南京,210007;解放军理工大学通信工程学院,南京,210007;解放军理工大学通信工程学院,南京,210007;解放军理工大学通信工程学院,南京,210007;解放军理工大学通信工程学院,南京,210007【正文语种】中文【中图分类】TN911.3【相关文献】1.非理想CSI下基于OSTBC的MIMO-OFDM系统中自适应资源分配算法研究[J], 张世超;季仲梅;崔维嘉2.多用户MIMO-OFDM系统基于QoE效用函数的跨层资源分配 [J], 王大鸣;陈松;崔维嘉;王强3.部分信道状态信息下MIMO-OFDM的跨层资源分配算法 [J], 黄玉清;李城鑫;李强4.基于OFDM的多用户认知无线电系统的基于效用函数的跨层资源优化分配 [J], 裴二荣;王晟5.新型多用户MIMO-OFDM跨层资源分配算法 [J], LIU Gang;ZHOU Xiuxiu;DENG Jianxun;GUO Yi;YANG Shiyong因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于多用户MIMO—OFDM系统的自适应子载波和比特分配算法
其中ｕ 和Ｖ 是特 征值 对应特征 向量，ｓ 是 Ｈ 的特 征值组成 的对 角矩阵 。 ・’ 示共轭 转置运 算。 如果我们在 （ ）表 发送 端采 用系数 为 Ｖ 的预 滤 波器 ， 在 接收端 采 用 系数 为 （ ） 的接收滤波器 ，则在 Ｉ Ｆ ｕ ’ Ｆ Ｔ和 Ｆ Ｔ模块 之间的 ＭＩ Ｆ ＭＯ
征向量。于是，可 以推导 出对于给定的 ｝ ，其等效的 Ｓ Ｒ为 ： Ｎ
ＳＮ Ｒ
＝
￡Ｕ （ Ｖ ｋ） ｕ Ｖ Ｉ ｋ
３ 自适应的 多用户子载波和比特分配算法
本 算法 的 目的就 是 要在 满足 各个 用 户数据 速率 和误 码 率要 求的前提 下，通过子载 波和比特分 配算 法来最小化 系统 的发送功率 。设 Ｐ 表示分配给用户 ｋ 在子载波 ｍ 上的功率，
维普资讯
Ｔ ｃ ｎ ｌｇ Ｉｔ ｒｈ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｎ ｅ ｃ ａ ｇｅ
基于多用户 Ｍ Ｍ － Ｆ Ｍ系统的 ＩＯ Ｏ Ｄ 自适应子载波和比特分配算法
潘俺 镥 王｜ 掌 ． ‘ ■ 芳炯 华 南理 工大 学电子 与信 息学 院
【 要 】 文 章 通 过 建 立 系 统 模 型 和 仿 真 ， 详 细 介 绍 了一 种 基 于 多 用 户 多人 多 出 正 交 频 分 复 用 摘
和（ ）是最大特征值 入Ｋ
，
ｎｌ ｘ ａ
对应的特
、 － ●＾ 、
分 配子 载波 给不 同的用户 。要保 证每 次把 一个 子载 波分 配 给 在此 子载 波上 有最 大特 征值 的用户 。 如果 某个 用户分 配 了超过 预定 数量 的子载 波， 则把 该 用户 在 多余 的子载 波上 的特征值 强制 为 ０ ，然后在 其他 的用户 中，重复第三 步，直 到所 有 的用户 都分 配到 了相应 数 量 的子载 波 。 第四步：对每个用户 ，采用贪婪算法 在该用户分配到 的 子载 波 上进行 比特 分配 。
MIMO-OFDM技术概述
MIMO-OFDM技术概述MIMO-OFDM技术概述摘要现代信息社会中,人们对宽带移动通信系统的数据需求量日益增长。
为此，未来宽带移动通信系统必须提供更高的传输速率和更优的服务质量。
MIMO技术能够利用信号的空时频域特性，可以很好地对抗平坦衰落信道，但对频率选择性信道却无能为力，而OFDM技术可以将频率选择性衰落转化为平坦衰落，MIMO和OFDM两种技术的结合和相互补充，既可以很好地解决未来无线宽带通信系统中信道多径衰落和带宽效率的问题，又能够提高系统容量和传输可靠性，因此采用MIMO 技术的OFDM 系统是现代移动通信的核心技术。
本文首先介绍正交频分复用（OFDM）技术和多输入多输出（MIMO）系统的基本原理，简述MIMO-OFDM 技术及其特点，并初步探讨了MIMO-OFDM 系统的关键技术。
关键词：多输入多输出；正交频分复用；MIMO-OFDM；载波；编码一、引言正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)是一种特殊的多载波传输方案，它可以被看作是一种调制技术，也可以被当作是一种复用技术。
多载波传输把数据流分解成若干比特流，这样每个子数据将具有低得多的比特速率，用这样的低比特速率形成的低速率多状态符号去调制相应的子载波，这构成了多个低速率符号并行发送的传输系统。
OFDM是对多载波调制(Multi Carrier Modulation)的一种改进，它的特点是各子载波相互正交，所以扩频后的频谱可以相互重叠，不但减小了子载波间的相互干扰，还大大提高了频谱利用率，可以有效地抵抗频率选择性衰落。
多输入多输出(MIMO)技术是指利用多发送和多接收天线进行空间分集的技术，是无限移动通信领域智能天线技术的重大突破。
在无线通信领域，对MIMO的研究源于对多个天线阵元空间分集的性能研究。
从20世纪80年代开始，研究学者发现与合并技术结合的多天线空间分集可进一步改善无线链路性能并增加系统容量，Salzzai研究了单用户MIMO高斯信道，以两径传播信道模型分析了空间分集对信道容量和容量分布的影响。
有限反馈MIMO-OFDM系统公平性资源分配算法
标， 将 相 邻 子 载 波 分簇 并反 馈 部 分 簇 的 信 道 状 态信 息 （ Ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｉ ｎ ［ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｃ Ｓ Ｉ ） ， 利 用 部 分 已反 馈 簇 的 信
道 状 态信 息 Ｃ Ｓ Ｉ 对 未反 馈 簇 的 Ｃ Ｓ Ｉ 进 行估计 ， 据 此 进 行 子 载 波簇 、 功 率 和 比特 三 级 分 配 。仿 真 结 果 表 明 ， 该 算 法
ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｏ ｆ ｍ ｕｌ ｔ ｉ ． ． ｕ ｓ ｅ ｒ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐｌ ｅ ｉ ｎ ｐｕ ｔ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐｌ ｅ ｏ ｕｔ ｐ ｕｔ ｏ ｒ ｔ ｈｏ ｇ ｏｎ ａ ｌ ｆ ｒ ｅ ｑｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｄ ｉ ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍ ｕｌ ｔ ｉ ｐｌ ｅ — —
第２ ８ 卷第 ３ 期 ２ ０ １ ３年 ５月
数
据
采
集
． ３
Ｍ ａｖ ２ Ｏ１ ３
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｄａ ｔ ａ Ａｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ
ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ，ｂ ｉ ｔ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｒ ａ ｔ ｅ（ ＢＥＲ） ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｍｏ ｎ ｇ ｕ ｓ ｅ ｒ ｄ ａ ｔ ａ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ． Ｉ ｔ ｓ ｅ ｐ ａ —
认知无线电中基于MIMO-OFDM的限速率反馈资源分配算法
ｐｅｉｐ ｔ ｌｐｅｏ ｔｕ ｒｈ ｇ ｎ ｌ ｅ ｕ ｎ ｙｄｖｓｏ ｌ ｐｅ ｉｇ（ ＭＯ－ ＤＭ） ｅ ｈ ｏｏ ｙｃ ｎ ｉｅ ｎ ｅｔｅｌｓ ｌ—ｎ ｕ ｔ ｌ— ｕｐ ｔｏｔｏ ｏ ａ ｑ ｅ ｃ — ｉｉｉ ｎｍｕｔ ｌｘｎ ＭＩ ｍｕｉ ｒ ｆ ｉ ＯＦ ｔｃ ｎ ｌｇ ｏ ｓｄ ｒ ｇｔ ｌ ｉ ｈ ｒ ｉ
Ａ ｂｓｒ ｔ ｔ ａｃ ：Ｌｉ ｉｅ － ｔ ｅ ｄｂ ｃ ｒ ｓ ｕｒｅ ａｌ ｃａｉ ｌ ｏ ｉｈｍ ａ ｒ ｏｓ ｄ ｏｒｃ ｎｉｉ ａ ｉ ｙｓｅ ｓｂａ ｅ ｎ ｍ ｕ ｔ— ｍ ｔ ｄ・ａ ｅｆ ｅ ａ ｋ ｅ ｏ ｃ ｌｏ ｔｏｎ ａ ｇ ｒｔ ｒ ｗ ｓｐ ｏｐ ｅ ｆ ｏｇ ｔｖｅｒ ｄ ｏ ｓ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ ｌ ・ ｉ
ｂ ｓ ｄｏ Ｉ Ｏ— ａ ｅ ｎＭ Ｍ ＯＦＤＭ ｏ ｏ ｎ ｔｖ ａ ｉ ｙ ｔ ｍ ｓ ｆ ｒｃ ｇ ｉ ｅｒ ｄ ｏ ｓ ｓｅ ｉ
ＸＵ ｉ ＸＵ － ｈ ｎ， Ｌｅ ， Ｄａ ｚ ｕａ ＺＨＡＮＧ ａ —ｅ Ｘｉ ｏ ｆ ｉ
（ ｏｅｅｏ Ｉｆｒ ａｉｎＳｉ ｃ ｎ ｅｈｏｏｙＮａｊ ｇＵ ｉ ｒｔ ｆ ｅｏａｔ ｓ ｓ ｏ ａｔｓＮａｊ ｇ １０６ Ｃ ｉａ Ｃ Ｕ ｇ ｆｎｏｍ ｔ ｏ ｃ ｎｅ ｄＴｃｎ ｌｇ， ｎｉ ｎｖ ｓｙｏ Ａ ｒｎｕ ｃ ＆Ａ ￣ ｎｕ ｃ， ｎ ｉ ２ ０ １， ｈ ） ｅ ａ ｎ ｅｉ ｉ ｉ ｎ ｎ
ｒ ｓ ｕ ｃ ｌ ｃ ｔ ｎ ｗｉ ｈ ｏ ｆ ｘ ｍ ｚｎ ｅ ｃ ｌ ｂ ｒ ｔ ｅａ ｒ ｎ ｓ ｒ ｕ ｒ ｕ ｈ ｕ ｃ ｏ ｄ ｎ ｈ ｕ ｃ ｏ ｅ ｏ ｒ ｅａ ｌ ａ ｏ ｔ ｔ ｅ ｇ ａ ｏ ｏ ｉ ｈ ｌ ｍａ ｉ ｉ ｇ ｔ ｏ ｌ ｏ ａ ｉ ｗａ ｅ ｅ ｓｇ ｏ ｐ ｔ ｏ ｇ ｐ ｔａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｔ ｅ ｆ ｎ ｔ ｎ ｉ ｈ ａ ｖ ｈ ｏ ｉ ｏ ｉ ｋ ｑ ａ ｉ ｎ ｉａｏ ． ｈ ｒ ｌ ， ｔｒ ａｌ ｃ ｔ ｄ ｔ ｅ ｓ ｂ ａ ｒｅ ｓ ａ ｄ ｐ ｗｅ ｍｏ ｇ ｔ ｅ ｃ ｇ ｉ ｖ ｓ ｒ ｔ ｈ ｏ ｌｏ ｆｌ ｕ ｌ ｙ ｉ ｄ ｃ ｔ ｒ Ｔ ｉｄ ｙ ｉ ｅ ｌ ａｅ ｈ ｕ ｃ ｒｉ ｒ ｎ ｔ ｏ ｎ ｏ ｒａ ｎ ｈ ｏ ｎｔ ｅ ｕ ｅ ｓ ｗｉ ｔ ｅ ｇ ａ ｆ ｉ ｈ
MIMO-OFDM系统无线资源分配技术研究
２２ＭＡ 研 究 现状 ． Ｃ
由于Ｍｌ ＭＯ技 术 与 其 它 Ｐ 层 技 术 紧 密联 系 ， 目 前 ， ＨＹ 仅 有 非 常 少量 单 纯 在 媒 体 接 入 控 制 （ Ｃ，Ｍｅ ｉ Ａｃ ｅ ｓ ＭＡ ｄａ ｃ ｓ Ｃｏ ｔ １ 层 针 对 ＭＩ ｎｒ ） ｏ ＭＯ系统 的 无 线 资 源 分 配 研 究 。在 ＭＡ 层 Ｃ
（ ＤＭ，Ｏｒ ｏ ｏ ａ Ｆｅ ｕ ｎ ｙＤｉｓ ｎＭｕｔ ｌ ｉｇ） ＯＦ ｔ ｇ ｎ ｌ ｒｑ ｅ ｃ ｖ ｉ ｌ ｅ ｎ 技 ｈ ｉｏ ｉ ｘ ｐ
术 与ＭＩ ＭＯ技术的有效结合 ，为无线通信 系统寻求更高 的频 谱效率及数据传输可 靠性提供 了基础＿ ２ 】 。 与单输 入单输 出 （ ＩＯ，Ｓｎ ｌ Ｉｐ ｔ ｉｇｅＯｕｐ ｔ ＳＳ ｉｇｅ ｎ ｕ Ｓｎ ｌ ｔｕ ） 系统相比 ，ＭＩ ＭＯ系统 同样需要经 受无线信道时 变特 性和频 率选择 性衰 落的影 响。此 外 ，由于不 同的 用户可 以 占用 相
用户多业务类型多Ｑｏ 参数的需求。 因此 ，仅仅局限于Ｐ Ｙ Ｓ Ｈ 层 无线资 源分配 无法很 好地达 到频 谱高效
◆用户公平性。
针 对 该 问题 ，现 有 研 究 分 别 在 Ｐ Ｙ ＭＡ Ｈ 、 Ｃ和 ＭＡ Ｐ Ｙ Ｃ— Ｈ 跨层 三 个层 面 取 得 了一 些 研 究成 果 ，但 还 存 在 以下 问题 ： （ 在 Ｐ Ｙ ，ＭＩ １】 Ｈ 层 ＭＯ— Ｄ ＯＦ Ｍ系 统 的 无 线 资 源 分 配 研 究集 中于解 决子载 波 功率总 和最小 或者 比特速率 最大 的 问
统在达 到功率 和 比特速率 优化 的 同时 ，可 能使一部 分 数据
发送时延等Ｑｏ 参数 以及 用户公平性没有得到满足。另一方 Ｓ
面 ，考 虑 的 Ｑｏ 参 数 单 一 ，将 导 致 资 源 分 配 机 制 无 法 满 足 多 Ｓ
一种低反馈开销多用户MIMO-OFDM系统功率最小化方案
２１ ０ ０年 ７月
电子与源自信息学报
Ｖｏ ． ２ ． １ ＮＯ ７ ３ Ｊ １２ １ ｕ． ０ ０
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｅ ｔｏ ｉｓ＆ Ｉ ｆｒ ａ ｉｎ Ｔｅｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＥｌｃ ｒ ｎｃ ｎ ｏ ｍ ｔｏ ｃ ｎ ｌｇ
一
种 低反馈开销 多用户 ＭＩ ． Ｄ 系统功率 最小化方案 ＭＯ ＯＦ Ｍ
徐 雷 徐 大专 张小 飞
２０１） １０ ６ ｆ 南京航 空航 天大学信 息科 学与技术 学院 南京
摘
要 ：该文利用 凸规划 理论中的库恩一 塔克条件 ，为基 于 Ｔ ＣＭ 编码 的多用户 ＭＩ — ＤＭ 系统 中实时业 务资 ＭＯ ＯＦ
源优化 问题提 出了一种低 反馈 开销 的功率最小化方案 。该方案首先设计速率 、功率和等 效信道 量化 门限的码本 ，然
ｔ ｒ ｓ ｏ ｄ． ｅ ｏ ｄ ｙ ｔ ｅ ｓ ｂｃ ｒ ｉ ｒｉ ｌ ｃ ｔ ｄ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｕ ｒ ｎ ｈ ｎ ｌ ｔ ｔ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｕ ｖ ｌｎ ｈ ｅ ｈ ｌ Ｓ ｃ ｎ ｌ ， ｈ ｕ ａ ｒｅ ｓ ａ ｌ ａ ｅ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｃ ｒ ｅ ｔｃ ａ ｎｅ ａ ｅ ｉ ｆ ｒ ｔｏ ｎ ｈ ｑ ｉ ａ ｅ ｔ ｏ ｓ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｕ ｉ ｚ ｓ ｔ ｅ Ｋａ ｕ ｈ － ｕ ・ ｃ ｅ ｏ ｄ ｔｏ ｆｃ ｎ ｅ ｒ ｇ ａ ｉ ａ ｅ ｔｌ ｅ ｈ ｒ ｓ － ｈｎ－ ｈ ｒ ｃ ｎ ｉｉ ｎ ｏ ｏ ｖ ｘ ｐ ｏ ｒ ｍｍ ｉ ｇ ｉｓ ｅ ａ ｄ ｐ ｏ ｓ ｓ ａ ｉ Ｋ Ｔｕ ｎ ｓ ｕ ｎ ｒ ｐｏ ｅ ｍｉ ｉ ｉ ｉ ｇ ｐ ｗｅ ｃ ｅ ｔ ｏ ｆｅ ａ ｋ ｏ ｅ ｈ ａ ｏ ｌｉ ｓ ｒ Ｍ Ｉ Ｏ— ‘ 。。 ｏ ｒｓ ｈ ｍｅ ｗｉ ｈ ｌｗ ｅ ｄｂ ｃ ｖ ｒ ｅ ｄ ｆ ｒｍｕ ｔｕ ｅ Ｍ ｎｍ ｚｎ ＯＦＤＭ ｙ ｔ ｍ ｓｂ ｓ ｄ ｏ ｒ ｌ ｓ ｃ ｄ ｄ ｓ ｓ ｅ ａ ｅ ｎ ｔ ｅｌ ｏ ｅ ｉ ｍｏ ｕ ａ ｉ ｎ．Ｆｉｓ ｌ ，ｔ ｅ ｓ ｈ ｍｅ ｄ ｓｇ ｓ ｔ ｅ ｃ ｄ ｂｏ ｋ ｏ ａ ｅ ａ ｄ ｐ ｗｅ ｎ ｑ ｉ ａ ｅ ｔ ｃ ａ ｎ ｌｑ ａ ｔ ｚ ｔｏ ｄ ｌ ｔｏ ｒｔｙ ｈ ｃ ｅ ｅ ｉ ｎ ｈ ｏ ｅ ｏ ｆｒ ｔ ｎ ｏ ｒ ａ ｄ ｅ ｕ ｖ ｌ ｎ ｈ ｎ ｅ ｕ ｎ ｉ ａ ｉ ｎ
MIMO-OFDM系统下的自适应迭代比特分配算法
中图分类号：Ｔ ３ １ Ｐ９ ． ４
文献标识码：Ａ
文 章编 号：１０ ．３ Ｘ ２ ０ ）１０ ６ —６ ０ ０４ ６ （０ ７ｌ－０ ５０
Ａｄ ｐ ｉ ｅｉｅ ａ ｉ ｅｂ ｔ ｌ ｃ ｔｏ ｌ ｏ ｉｈ ａ ｔｖ ｒ ｔ ｉ ｌ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｒ ｔ ｍ ｔ ｖ ａ ｏ
ｓ ｎｍｕｔ ｌ ｅ ＭＩ Ｏ ＯＦ Ｍ ） ｙ ｔｍ． ｎａ ａ ｔ ｅ ｎｍｕ ｔ ｎ ｍ ｔ ｏ ｒ ｄ ｌ ｏ ｈ ｍｅ ｎ ｅ ｎ ｔ ｔ ａ ｉ ｌｐｅ ｄ（ Ｍ — Ｄ ｏ ｉ ｘ ｓｓ ｅ Ａ ｐ ｖ ｉ ｍ ａ ｓ ｗｅ ｕａ ｎｓ ｅ ｄ ｒ ｏ ｓ ｎ ｔ ｄ ｉ ｍｉ ｒ ｉ ｐ ｍｏ ｉ ｔ ｃ ｕ ｃ ａ ｄａ
２ Ｄｅ ｔ ｏ ｅ ｔｏ ｉ ｓＥｎ ｉ ｅ ｉ ｇ Ｓ ａ ｇｈ ｉ ｏ ｏ ｇ Ｕｎ ｖ ， ｈ ｎ ｈ ０ ２ ０ Ｃｈｎ ； ． ｐ．ｆ Ｅｌｃｒ ｎ ｃ ｇ ｎ ｅｒ ， ｈ ｎ ｎ Ｊ ａ ｔ ｎ ｉ ．Ｓ ａ ｇ ｎ ２ ０ ４ ， ｉ ａ ｎ ｉ ｉ
３ ａｔ ｈｎ ｏ ｍａ Ｕ ｖ ｒｉ ， ｈ ｎ ｈ ０ ０ ０ Ｃ ｉａ ． ｓ Ｃ ｉａ ｒ ｌ ｎ ｅｓ ｙ Ｓ ａ ｇ ｎ ２ ０ ３ ． ｈｎ ） Ｅ Ｎ ｉ ｔ ｉ
ＭＩ ＭＯ． ＤＭ 系统 下 的 自适应迭代 比特分 配算法 ＯＦ
樊 凌雁 ，何 晨 ，冯 国瑞
（． 州 电子科 技大 学 电子信 息学 院，浙江 杭州 ３ ０ １； １杭 １０８ ２ ．上海 交通 大学 电子 工程 系，上海 ２ ０４ ； ．华东 师范 大学 ， 海 ２０ ３ ） ０ ２０ ３ 上 ００ ０
基于MIMO—OFDM系统的自适应比特功率分配方案研究
在每个子载波上 ， 信道估计转化成对非频率选择性信道的估计。在一般的 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ系统中 ， 使用导频信
收 稿 日期 ：２０ － ３ １ ０８ ０ — ２
作者简介：王丽 （９４ ） 女．吉林洮南县人．讲师．在读硕士研究生．研究方向：计算机应用和信息与通信系统。 １７－ ，
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可 以使用 自适应算 法进 行 比特 和功 率分 配 。
１２ 最优 比特分 配 的 自适 应算 法 ．
在传统的 Ｏ Ｄ 自 Ｆ Ｍ 适应调制算法中，Ｃ ｏ ｈｗ算法是根据各个子信道容量来分配比特的。它的优化准则
是在维护 目标误 比特牢 的前提下使系统的频谱效率达到最优 ，此算法主要由 ３ 个步聚，首先要确定使系统 性能达到最优 的门限 。 ，然后确定各个子载波的调制方式 ，最后调整各个子载波 的功率。具体算法见 ，
在未来的宽带无线通信系统 中，存在两个最严峻的挑战 ：多径衰落信道和带宽效率。Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ通过将频 率选择性多径衰落信道在频域 内转换为平坦信道 ，减小 了多径衰落的影响 。而 Ｍ Ｍ Ｉ Ｏ技术能够在空间中产
生独立的并行信道同ｆ 传输 多路数据流 ，这样就有效地提高了系统 的传输速率 ，即在不增加系统带宽的情 ｌ 寸 况下增加频谱效率。这样 ， Ｏ Ｄ 将 Ｆ Ｍ和 Ｍ Ｍ Ｉ Ｏ两种技术相结合 ，就能达到两种效果 ：一种是实现很高的传 输速率 ，另一种通过分集实现很强 的可靠性 。 本文是在信道状态（ Ｓ ） Ｃ Ｉ已知的情况下 ， 采用传统 自适应 Ｃ ｏ 算法与离散 比特分配算法 、ｅｉ Ｃ ｍ ｅ ｏ ｈｗ Ｌ ｖ ａ ｐｌ ｎ ｌ
・
２・
齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
２０ ０ ８年
号进行信道估计 。在时变信道中，导频信号要频繁的被重复。在时域和频域的导频信号间隔依赖于同定的
(完整word版)MIMO-OFDM系统原理及其关键技术
MIMO-OFDM系统原理及其关键技术未来的宽带无线通信系统，将在高稳定性和高数据传输速率的前提下，满足从语音到多媒体的多种综合业务需求。
而要在有限的频谱资源上实现综合业务内容的快速传输，需要频谱效率极高的技术。
MIMO技术充分开发空间资源，利用多个天线实现多发多收，在不需要增加频谱资源和天线发送功率的情况下，可以成倍地提高信道容量。
OFDM（正交频分复用）技术是多载波窄带传输的一种，其子载波之间相互正交，可以高效地利用频谱资源。
二者的有效结合可以克服多径效应和频率选择性衰落带来的不良影响，实现信号传输的高度可靠性，还可以增加系统容量，提高频谱利用率，是第四代移动通信的热点技术。
OFDM技术原理及实现无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的，而OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成多个正交子信道，然后将高速数据信号转换成多个并行的低速子数据流，调制到每个信道的子载波上进行窄带传输。
每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道可以看成平坦性衰落，从而可以消除信道波形间的干扰。
由于OFDM是一种多载波调制技术，OFDM系统采用正交方法来区分不同子载波，子载波间的频谱可以相互重叠，这样不但减小了子载波间的相互干扰，同时又极大地提高了频谱利用率。
如图1可见OFDM的正交性。
图1 OFDM信号频谱由于OFDM系统中有大量载波，所以在实际应用中不可能像传统的处理方法一样，使用几十个甚至几百个振荡器和锁相环进行相干解调。
因此，Weinstein提出了一种用离散傅里叶变换实现OFDM的方法。
设OFDM信号发射周期为［0，T］,在一个周期内传输的N个符号为(D0，D1，…，DN-1)。
第k个符号Dk调制第k个载波fk，所以合成的OFDM信号为:由式⑤可见，以fs对C(t)采样所得的N个样值(C0，C1，…，CN-1)刚好为(D0，D1，…，DN-1)的N 点反向离散傅里叶变换(IDFT)。
因此OFDM系统可以这样实现：在发射端，先由(D0，D1，…，DN-1)的IDFT 求得(C0，C1，…，CN-1)，再经过低通滤波器即得所需的OFDM信号C(t);在接收端，先对C(t)采样得到(C0，C1，…，CN-1)，再对(C0，C1，…，CN-1)求DFT，即得(D0，D1，…，DN-1)。
多用户大规模MIMO系统能效资源分配算法
多用户大规模MIMO系统能效资源分配算法佚名【摘要】该文针对多用户大规模多输入多输出(MIMO)移动通信上行系统，提出一种基于能效优化的资源分配算法。
所提方法在采用最大比合并(MRC)接收情况下，满足用户数据速率和可容忍的干扰水平约束条件下，以最大化系统能效下界为准则建立优化模型。
根据分数规划的性质，把原始的分数最优化问题转换成减式的形式，进而采用凸优化的方法，通过联合调整基站端的发射天线数和用户的发射功率来优化能效函数。
仿真结果表明，所提算法与穷举算法在能效上的差距不足9%，并且有较好的系统频谱效率性能，同时算法复杂度得到了显著降低。
%An energy-efficient resource allocation scheme is proposed for multi-user massive MIMO mobile communication uplink system. A mathematical formulationof optimization issue is provided with the objective of maximizing system energy efficiency lower bound under the data rate of user and tolerable interference level constraint, meanwhile the Base Station (BS) uses a Maximum-Ratio Combining (MRC) receiver. By transforming the originally fractional optimization problem into an equivalent subtractive form using the properties of fractional programming, then convex optimization is adopted to maximize the energy efficiency. Specifically, both the numbers of antenna arrays at the BS and the transmit data rate at the user are adjusted. Simulation results show that the energy-efficiency difference between the proposed algorithm and the exhaustive algorithm is less than 9%, at the same time, the performance of spectral-efficiency of the proposed algorithm is very well and the complexity is significantly reduced.【期刊名称】《电子与信息学报》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】6页(P2198-2203)【关键词】无线通信;大规模多输入多输出;多用户;资源分配;上行系统;能效【正文语种】中文【中图分类】TN921 引言随着无线通信设备的能量消耗急剧增加和对全球变暖问题的高度关注，绿色通信逐渐成为一种趋势。
多用户MIMO-OFDM系统的资源分配
ｏ ｃｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｃ ａｇｈ ｎ ｈｎ ３ ０ ２ ｆＳ ｅ ｅａｄＴｃｎｌ ｙ ｈ ｎ ｃｕ，Ｃ ｉ １０ ２ ； ｎ ｏ ａ
２ Ｓｈｏ ｌ ｔｃ ｎ ｌ ｔ ｎ ｓＥ ｇｎｅ ｎ，Ｊ ｉ ｓｔ ｅｏＡ ｃｉｃ ｒ ａ ｄＣｖ ｎ ｉ ｅｉ ，Ｃ ａ ｇｈｎ ｈ ａ １０ １ ） ： ｃｏｌｆＥｅ ｒ ｄＥ ｃ ｏｉ ｎ ｉ ｒ ｇ ｉｎＩ ｔｕ ｒ ｔ ｔ ｅ ｎ ｉｌ ｇｎ ｒ ｇ ｈ ｎｃｕ ，Ｃ ｉ ３ １８ ｏ ｃｉ ａ ｅ ｒ ｃ ｅｉ ｌ ｎ ｉｔ ｆ ｈ ｅ ｕ ｉＥ ｅ ｎ ｎ
的， 这就要求能够合理的分配无线资源 ， 才能在增加吞吐量的同时满足不同用户 Ｑ Ｓ ｏ 要求．
…
１ 系统 模 型
本 文采 用 多 用 户 ＭＩ —Ｏ Ｄ 系 统 下 行 链 路 系 统 框 图 如 图 １ ＭＯ ＦＭ
所示．
蛙
一
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ｖ ｄ ｃ ｔｅ ａ ａ ｉｙ ｇ ｉ ｉ ｅ ｍｕ ｈ ｂａｔｒ ｃ ｐ ｃｔ ａｎ，ｗｈｉ ｅ ｕｒｎｇ ｓｇ ｉ ｃ ｎ ｌ ｅ ｓ ｃ ｍｐ ｔ ｔ ｎ ｌ ｒ ｑ ｉｉ ｉｎ ｆ ａ ｔ ｌｓ ｏ ｕ ａｉ ． ｅ ｉ ｙ ｏ Ｋｅ ｗｏ ｄｓ ＭＩ ｙ ｒ ： ＭＯ 一０ＦＤＭ： ｒ ｓ ｕ ｃ ｌｏ ａｉ ｎ ｓ ｒ ｉｅ ｑ ａｉ ｅ ｏ ｒ ｅ ａｌｃ ｔｏ ； ｅｖ ｃ ｕ ｌｔ ｙ
基于统计信道信息的MIMO OFDM系统发射功率最小化研究
自 适应 技术要求发 送端知道 完整 的 Ｃ Ｉ通常 由接 收端估计 Ｓ，
程有传 输时延 、 回传错误等 因素 ， 以及无线信道 的快速 变化 ， 发送端得到 的 Ｃ Ｉ 际上 已经不能完 整反 映信道 的特征 ， Ｓ实 因
户终端设备 中， 发送 功率 是 有限 的资 源 ， 往希 望发 射功率 往
尽量小 Ｊ 。但 目前 有关 在频率 选择 性衰 落信 道 中基于统 【
计 Ｃ Ｉ Ｍ Ｍ Ｆ Ｍ 系 统 的性 能 研 究 还 较 少 ， 献 研 究 Ｓ 的 Ｉ ＯＯ Ｄ 文
多个独立的窄带 正交 的频 率平 坦衰 落信道 ， 有抗 干扰 强 、 具 频带利用率 高、 于实现 等优 点 ， 易 被认 为是下 一代 移动 通信
Ｋ ｙｗ ｒｓ ａ ａｔ ｅｍ ｄｌｔｎ ｂ ａ ｆｒ ｉｇ ｐｒａ Ｃ Ｉ ＭＩ Ｏ Ｏ Ｄ Ｑ Ｍ ｅ ｏｄ ： ｄｐｉ ｏｕａ ｏ ； ｅｍ ｏｍｎ ； ａ ｉ Ｓ ； Ｍ Ｆ Ｍ； Ａ ｖ ｉ ｔｌ
１ 引言
正交频 分复用（ Ｆ Ｍ） Ｏ Ｄ 技术将频率选择性 衰落信道分成
了 ＭＩ Ｆ Ｍ 系统 的速率最大化问题 ， ＭＯ Ｏ Ｄ 在此 基础上， 本文研 究 了功率最小化问题 ， 即在保 证传输速 率和 系统误码性能 的
网络的关键技术 。而多输入多输 出（ ＩＯ 能显 著提高系统 ＭＭ ）
传输特性的研究 热点。Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ技术 的特点非常适合采用 自适
条件下每个子载波 自适应 的分 配功 率和传 输 比特使 发射 总
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第２ ４卷 第 １期 ２０ ０８年 ２月
信 号 处 理
ＳＧ Ｉ ＮＡＬ Ｐ Ｒ０Ｃ Ｓ Ｉ Ｅ Ｓ ＮＧ
功率约束条件下MIMO-OFDM下行广播信道自适应资源分配
Ｍｕｔ ｌ ｉ （ ＭＯ Ｏ Ｄ ｌｐ ｘ ｇ ＭＩ － Ｆ Ｍ）ｂｏｄａｔ ｃａ ｎｌｗｔ ｏ ｅ ｌ ｉ ｄ ｃｎｔ ｉ ｓｉ ａａ ｚｄ ｉ ｈ ａｅ． ｉｅ ｎ ｒａｃｓ ｈ ｎ ｅ ｉ ｐｗ ｒｉ ｔ ｏ ｓ ａ ｔ ｓ ｎ ｌ ｅ ｎ ｔｉ ｐｐｒ ｈ —ｍ ｅ ｒｎ ｙ ｓ
１ 引言
多输入 多输 出ｆ ＭＯ 系统采用多个收发天线 ，综合利 ＭＩ ）
用 时域 与空域 二维信 息，可 以在不增加带宽 的情况下 ，成倍
预编码优 化设计，允许 多个用户 同时接入一个子载波，其 目 标是在总功率受限条件下 ，最大化系统容量。
２ 系统 模型
图 Ｉ ＭＩ 为 ＭＯ广播信道模型 。 设基站具有 Ⅳ 个发送天
Ｔｒ ｎｓ ｉｓｏ ｔ ａ ｅ ｙ ａ ｄ Ｐ ｇ ｎ ｗｅ ｌ ｃ ｔｏ ｏ Ｍ ＯＦＤ Ｍ ｏ ｄ ａ ｔ Ｂｒ ａ ｃ ｓ
Ｃｈ ｎｎ ｌ ｔ ｗｅ ．ｉ ｔ ｄ Ｃｏ ｓ ｒ ｉｔ ａ ｅｓｗｉｈ Ｐｏ ｒ１ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｓ ｉ
输策略与理论上的最优传输方 案性 能非常接近 ，可 以显著提 高功率约束条件下的系统性能与容量 。 关键 词：多输 入多输 出系统 ；脏纸编码 ；广播 信道 ；干 扰消除
中图分类号： Ｎ ２． Ｔ ９９ ５
文献标识码 ： Ａ
文章编号： ０９ ８６２０）５１８． １０— ９ （ ８０—１５０ ５ ０ ４
户传 输策略和 功率分配 方案，即最优 空间距 离 Ｏ Ｄ Ｄ Ｃ Ｏ ｔ ａ Ｓ ａｅＤｓ ｎｅ ｉｙＰ ｐｒＣ ｄ ｇ方案和最 Ｓ — Ｐ （ ｐｉ ｌ ｐｃ ｉａ ｃ Ｄ ｒ ａｅ ｏｉ ） ｍ ｔ ｔ ｎ 大化信噪比波 束成 形 ＭＳ ＲＤ Ｃ Ｍａ ｉ ａ ｔ Ｎ ｉ ａｉ Ｄ ｒ ａｅ ｏ ｉ ） 案。数据 结果表 明，两种传 Ｎ － Ｐ （ ｘＳ ｎ ｌｏ ｏ ｅ ｔ ｉｙＰ ｐ ｒ ｄ ｇ方 ｇ ｓＲ ｏ ｔ Ｃ ｎ
基于比例公平的多用户MIMO-OFDM系统自适应资源分配算法
ａ ｄ ｒ ｄｕ ｅ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｃ ｈ ｏｍｐｕ ａｉｎａ ｏ ｌｘ ｔ ｆｅ ｔｖ ｌ ｉｅ ｎｓ ｉ ｇ ｔ ｙｓｅ ｐｅｆ ｒ ｎ ｅ ｔ ｔｏ ｌｃ ｍｐ ｅ ｉｙ ｅｆ ｃｉｅ ｙ ｗｈｌ ｅ ｕｒｎ ｈｅ ｓ ｔｍ ｒｏ ｍａ ｃ ．Ｔｈ ｉ ｌｔｏ ｅ ｕｌｓ ｈ ｗ ｈ ｔ ｅ ｓｍｕ ａｉｎ ｒ ｓ ｔ ｓ ｏ ｔ ａ ｔ ｓ ａｇ ｒｔ ｍ ａ ｏ ｄ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｎ ａ ｆｅ ｔｖ ｌ ｅ ｕ ｅ ｔ ｍ ｐ ｔ ｔｏ ａ ｏ ｌ ｘｔ ｈｉ ｌ ｏ ｉｈ ｈ ｓｇ ｏ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ａ ｄ ｃ ｎ ｅｆ ｃｉ ｅｙ ｒ ｄ ｃ ｈｅｃｏ ｕ ａｉ ｎ ｌｃ ｍｐ ｅ ｉ ｙ，ａ ｄ ｗｉ ｒ ｐ ｒｉ ｎ ｌｃ ｎ ｔａｎ ｓ ｎ ｔ ｐ ｏ ｏ ｏ ａ ｏ ｓｒ ｉｔ ｈ ｔ
ｎ ｓ ｍｏ ｇ ｕ ｅｓｔ ｎｉ ｚ ｈｅｔａ ｓ ｉ ｐｏ ｒｗｈ ｌ ａ ｉｆ ｉ ｈ ａｅ ｒ ｑ ｒ ｍｅ ｔａ ｅ ｓ ａ ｎ ｓ ｒ ｏ ｍｉ ｍｉｅ ｔ ｒ ｎ ｍ ｔ ｗｅ ｉｅ ｓ ｔｓｙｎｇｔ ｅ ｒ ｔ ｅ ｕｉｅ ｎ ｎｄ ＢＥＲ ｏ ｓｒ ｉ ｆｅ ｃ ｓ ｒｆ ｕｂ－ ｃ ｎ ｔａｎｔｏ ａ ｈ ｕ ｅ ｏｒｓ ｃ ｒｉ ｒａｌｃ ｔｏ ．Ｆ ｔｅ ｍｏ ｅ，ｈｉ ｌｏ ｉｈｍ ｏ ｄ ｔａ ｓａｅ ｎ ｎ ｉ ａ ｐ ｉ ｉａ ｉｎ ｐ ｏ ｅ ｎｏ ｌｎ ａ ｐｉ ｚ ｔ ｎ ｐｒｂｌｍｓ， ａｒｅ ｌｏ ａｉ ｎ ｕｒｈ ｒ ｒ ｔ ｓａ ｇ ｒｔ ｃ ｕｌ ｒ ｎ ｌ ｔ ｏ ｌｎｅ ｒｏ ｔｍ ｚ ｔｏ ｒ ｂｌｍｓｉ ｔ ｉｅ ｒｏ ｔｍｉａｉ ｏ ｅ ｏ
张世 超 ， 仲梅 ， 维 嘉 季 崔
（ 解放 军信 息工程 大 学 信 息工程 学 院，郑 州 ４ ０ ０ ） ５０２
脏纸编码的多用户MIMO-OFDM系统中基于纳什公平的资源分配算法
Ｄｉｔ — ｐ ｒ Ｃｏ ｅ ｕ ｔ－ ｅ Ｉ Ｏ－ ｒ ｙ Ｐａ ｅ ｄ ｄ Ｍ ｌｉｕｓ ｒ Ｍ Ｍ ＯＦＤＭ ｙ ｔ ｍ ｓ Ｓ ｓｅ
Ｚｈ ｏ Ｙｉ ａ Ｚ ｎ ｎ －ａ ｇ ｅ ｇ Ｌｉ ｇ ｋ ｎ Ｘｉ ｎ ｅ Ｇａ ｇ Ｘｉ ｎ ａ ｇ ｏ ｇＦ ｎ Ｌｉ ａ — ｎ ｕ Ｙｕ ｎ ａ
脏纸编码的多用户 ＭＩ ． ＤＭ 系统 中基于纳什公平的资源分配算法 ＭＯ ＯＦ
赵 毅 曾今康 谢 刚 熊 芳 刘元安
１ ０７ ） ０ ８ ６ （ 北京邮 电大学泛网无线通信教育部重点 实验 室 北京
摘
ห้องสมุดไป่ตู้
要 ：ＭＩ ＤＭ 技 术是 实现 大 容 量 无线 数 据 传 输 的 一项 关 键 技 术 。 多用 户 系 统 中 ，在最 大化 系 统 资源 利 用 ＭＯ ＯＦ
ｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｒ ｐ ｓ ｄ ａ ｇ ｒｔ ｍ ａ ｒ ｖｄ ｉ ｒ ｓ ｕ ｃ ｌ ｃ ｔｏ ｍｏ ｇ ｕ ｅ ｓ ｗｉｈ ｌｓ ｖ ｒ ｌ ｓ ｓ ｅ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｌ ｏ ｉｈ ｃ ｎ ｐ ｏ ｉ ｅ ｆ ｒ ｅ ｏ ｒ ｅａ ｏ ａ ｉ ｎ ａ ｎ ｓ ｒ ， ｔ ｓｏ ｅ ａ ｌ ｙ ｔ ｍ ａ ｌ ｅ
第３ 第１ ０卷 ２期 ２０ ０ ８年 １ ２月
电
子
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信
息
学
报
Ｖｌ ．０ ．２ ０ ３ Ｎｏ １ １ Ｄｅ ． ０ ８ ｃ ２ ０
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｅ ｔ ｏ ｉ ｓ＆ Ｉ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｃ ｒ ｎ ｃ ｏ Ｅｌ ｎ ｏ ｍ ｔｏ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０９５９ （ ０） —９３ ４ １０—８６２ ８１ ２６— ０ ２ ０
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关键词 ： ＭＩ ＭＯ． Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ；资源分配；贪婪注水算法；发射 功率最小化
Ｒｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ Ａｌ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｆ ｏ ｒ ＭＩ Ｍ Ｏ・ ＯＦ ＤＭ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｍｉ ｎ ｉ ｍｕ ｍ Ｔ ｒ ａ ｎｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｕ ｓ ｅ ｒ ’ Ｓ ｃ ｈ ａ ｎ ｎｅ ｌ ｇ ａ ｉ ｎ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈｅ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｒｏ ｆ ｍ ｗｏ ｒ ｓ ｔ ｔ ｏ ｂ ｅ ｓ ｔ ． Ａｎｄ ｔ ｈ ｅ ｎ， ｂ ｙ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｉ ｒ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｔ ｏ ｉｎ ｆ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｓ ｔ ｓ ｕ ｉ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ｕ ｂ － ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ｓ ｕ ｌ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｌ ｙ ．Ｆｉ ｎａ ｌ ｌ ｙ ，ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｄ ｙ ｗａ ｔ ｅ ｒ － ｉｌ ｆ ｌ ｉ ｎｇ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｌ ｌ ｏｃ ａ ｔ ｅ ｂ ｉ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈｅ ｓ ｕ ｂ － ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ． Ｓ ｉ ｍｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ａ ｖｅ ｓ ｈｏ ｗｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｎｓ ｍｉ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｈ ａ ｓ ｂｅ ｅ ｎ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： ＭＩ Ｍ Ｏ— ＯＦ ＤＭ ； ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ａ ｌ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｇ ｒ ｅ ｅ ｄ ｙ ｗａ ｔ ｅ ｒ － ｉｌ ｆ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｇ ｏ ｉｔ ｒ ｈ ｍ； ｍｉ ｎ ｉ ｍｕ ｍ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｗｅ ｒ
ｍｉ ｎ ｉ ｍｕ ｍ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｔ ｏ ａ ｌ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｅ ｔ ｈｅ ｓ ｕ ｂ－ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｈｅ ｔ ｂ ｉ ｔ ｓ ｉ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｔｈｅ ｓ ｕ ｂ－ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ｓ ’ ｉ ｆ ｒ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｄ ｏ ｎｅ
摘
要：研究 了一种针对 多用户 ＭＩ ＭＯ． Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 系统 的资源分配算法 ． 该算法是在保证 用户公平性 的前提下， 基
于发射 功率最小化对 系统进行子载波 和 比特分 配．首先 按照用户信道增 益状况 由最差 到最好 的顺序进 行子载波 的初 次分配。之后再 比较其 功率大 小找到最终适合用户 的子载波，最后利用 贪婪注水法对 子载波进行 比特 分配．
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ａ ｌ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｇ ｏ ｉｔ ｒ ｈ ｍ ｉ ｎ ｍｕ ｌ ｔ ｉ － － ｕｓ ｅ ｒ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ － － ｉ ｎｐ ｕ ｔ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐｌ ｅ ・ － ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｏ ￣ｈ ｏ ｇ ｏ ｎ ａ ｌ ｒｅ ｆ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｄ ｉ ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
计 算 机 系 统 应 用
ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ Ⅵ ｎ ｃ — Ｓ － ａ ． ｏ ｒ ｇ ． ｃ ｎ
２ ０ １ ４年 第 ２ ３卷 第 ５ 期
基于发射功率最小化的 ＭＩ ＭＯ． ＯＦ Ｄ Ｍ 系统资源分配 算法①
曹绍龙，周 力，李 彬
ｆ 南 昌航空大学 信 息工程学院， 南昌 ３ ３ ０ ０ ６ ３ ）
ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ ｘ ｉ ｎ ｇ（ ＭＩ ＭＯ － Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ） ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｕ ｓ ｅ ｒ ’ Ｓ ｆ ａ ｉ ｒ ｎ ｅ ｓ ｓ ｉ ｓ ｅ ｎ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ， ａ ｎ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ
正交 频 分复 用（ ＯＦ ＤＭ： ｏ ｒ ｔ ｈ ｏ ｇ ｏ ｎ ａ ｌ ｒ ｆ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｄ ｉ ｖ ｉ ． ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ ｘ ｉ ｎ ｇ ） 是一种载波 复用技 术，它是将一个高
最大化 的 Ｒ Ａ（ Ｒ ａ ｔ ｅ Ａｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ ） ／ ￣ 题， 它是在 总功 率固定 的条件下，保证 系统 的容量达 到最大 化；另 一类是 基 于 发射功 率最 小化的 ＭＡ（ Ｍａ ｒ ｇ ｉ ｎ Ａｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ ） 问题，它
Ｐｏ ｗｅ ｒ
ＣＡ ０ Ｓ ｈ ａ ｏ — Ｌｏ ｎ ｇ ， ＺＨＯ Ｕ Ｌｉ ， ＬＩ Ｂｉ ｎ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｎ ａ ｎ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ Ｈ ａ ｎ ｇ ｋ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｎａ ｎ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ３ ３ ０ ０ ６ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）