一种低复杂度OFDMA功率分配算法.pdfVIP

第 18卷 第 5期 西 安 邮 电 大 学 学 报 VoI．18 No．5 2013年 9月 joURNAIOF XI’AN UNIVERSITY OFPOSTSAND TEIECOMMUNICATIONS Sep．2013 一 种低复杂度 OFDMA功率分配算法 邵 朝，张成程，朱婷鸽 (西安邮电大学 通信 与信 息工程 学院，陕西 西安 710121) 摘 要 ：为了使正交频分多址接入系统中用户 的数据传输速率 的总和达到最大化 ，提 出一种线性的功率分配算 法 ，该算法通过放松对用户之间速率相互成 比例的约束 ，将迭代非线性 问题转换成联立线性方程组的问题 ，从而使 求解功率分配 的非线性迭代算法得以简化 。仿真结果显示 ，新算法与原迭代算法相 比，可免除对信噪比高的子信 道的限制 ，且能提高约 2 的系统吞吐量 。 关键词 ：功率分配 ；正交频分多址接入 ；线性算法 中图分类号 ：TN929．5 文献标识码 ：A 文章编号 ：2095—6533(20l3)05—0023—04 A lowercomplexityalgorithm ofpowerallocationonOFDM A SHAO Chao， ZHANG Chengcheng， ZHU Tingge (SchoolofCommunicationandInforr~tionEngineering，Xi’na UniversityofPostsandTelecommunications，Xi’na 710121， na) Abstract：Inordertomaximizethesum ofuserdataratesoftheOrthogonalFrequencyDivisionM ulti— pieAccess(OFDMA)system，alinearalgorithm ofpowerallocationisproposed．Thisalgorithm converts theiterativenonlinearproblem intotheproblem ofsimultaneouslinearequationsby therelaxationof strictuserrateproportionalityconstraints．Thereforethenonlineariterativealgorithm tosolvethepower allocationissimplified．Thesimulationresultsshow theproposedmethodincreasesthethroughputofthe system by1．02timescomparedtothetraditionaliterativemethod． Keywords：powerallocation，orthogonalfrequencydivisionmultipleaccess，linearalgorithm 利用子载波的正交性 ，正交频分多址接人 (Or— 波的分配结果 ，放松对用户速率成 比例 的约束 ，从 thogonalFrequency Division M ultiple Access ， 而将功率分配 的迭代非线性问题转换成联立线性 OFDMA)系统可 以实现用户多址接人 。为 了满足 方程组的问题 ，由此免除对子信道的高信噪 比的限 功率约束条件 以及给定传输质量 ，必须进行系统资 制，降低迭代次数 ，提高系统吞吐量 。 源分配 ，其中功率分配对子载波间的容量分配起着 决定性作用 。在 已有的功率分配算法 中，注水算法 功率分配算法的数学模型 可以求出吞吐量最大化的最优解_1。]，但这种算法需 要多次迭代 。在用户 间速率成 比例和高信 噪比 采用分布优化 的思想进 行子载波和功率分 (sNR)条件下的线性功率分配算法 ]，虽无需多次