基于鱼群算法的ofdma自适应资源分配-物理学报.pdfVIP

物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 62, No. 12 (2013) 128802 * 基于鱼群算法的OFDMA 自适应资源分配 † 汪照 李有明 陈斌 邹婷 ( 宁波大学通信技术研究所, 宁波 315211 ) ( 2013年1月24 日收到; 2013年2月22 日收到修改稿) 针对多用户正交频分多址系统自适应资源分配问题, 提出了一种新的子载波和基于鱼群算法的功率自适应分 配算法. 该算法首先对总功率在子载波间均等分布的条件下进行子载波分配, 然后引入鱼群算法并根据给出的兼顾 用户公平性与系统容量的适应度函数, 通过全局有哪些信誉好的足球投注网站实现用户间的功率分配. 仿真结果表明, 新算法在保证用户公 平性的同时, 还实现了系统总的传输速率最大化. 关键词: 多用户正交频分多址, 资源分配, 鱼群算法, 速率最大化 PACS: 88.80.ht, 64.60.aq DOI: 10.7498/aps.62.128802 问题, 然而大多不能在用户公平性和整个系统传输 1 引言 速率最大化之间取得很好的折中. 文献[5] 中提出 了一种实现系统传输速率最大化的资源分配算法, 多用户正交频分多址(OFDMA) 是下一代无线 该算法首先将每个子载波分配给信道增益最大的 1 通信物理层首选的多址方式 , 它是基于OFDM 用户, 然后利用注水算法进行功率分配, 获得了最 的调制方式的一种无线接入方式, 具有频谱利用率 大的系统容量. 文献 [6] 通过约束松弛方法, 将混 高、抗衰落能力强、传输速率高、资源分配灵活 合离散型的资源分配问题转化为凸优化问题求解, 及同时支持多个用户等特点, 被认为是下一代宽带 以追求最大的系统效应来实现系统容量最大化. 文 无线接入方式的关键技术. OFDMA 系统将传输带 献 [7, 8] 针对用户具有最小速率的需求, 分别提出 宽划分成正交的互不重叠的一系列子载波集, 将不 了资源分配的最优和近似最优算法, 计算复杂度有 同的子载波集分配给不同的用户实现多址, 并能根 一定的降低. 然而, 以上工作在考虑系统速率最大 据信道状态, 动态地把可用带宽资源分配给需要的 化的同时忽略了用户之间速率比例的公平性. 为了 用户, 很容易实现系统资源的优化利用. 因此它是 解决这一问题, 文献[9] 提出了一种Max-Min 算法, 保证用户服务质量、提高系统容量及频谱利用率 该算法先把总功率平均分配给每个子载波, 然后采 的重要手段, 成为国内外学者的研究热点之一. 用最大化最低用户速率的方法实现系统容量和用 在OFDM 系统中, 根据优化目标的不同, 资源 户公平性的最大化. 由于该算法是基于平均功率分 分配问题一般可以分为两种形式: 基于发射功率最 配的, 没有考虑到信道的时变特性, 因而是一种次 2−4 小化的margin adaptive (MA) 问题 , 它是在用 优的算法. 文献[10] 提出一种二分逐次逼近的近似 户数据率固定的条件下, 使总的发射功率达到最小 最优算法, 但复杂