實(shí)時(shí)多用戶OFDM系統(tǒng)資源次優(yōu)分配算法

在多用戶正交頻分復(fù)用（OFDM）系統(tǒng)自適應(yīng)資源分配的問題中，針對Wong算
法求解過程計(jì)算復(fù)雜度高，提出了一種易于實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)算法，可以充分利用信道的瞬時(shí)特性進(jìn)行資源分配，并能對多用戶要求共享同一子載波進(jìn)行仲裁，在保證各個(gè)用戶傳輸速率和誤碼率要求的前提下，使系統(tǒng)總的發(fā)射功率達(dá)到最低，以較小的計(jì)算復(fù)雜度獲得較高的性能。仿真試驗(yàn)表明，使用這種方案的多用戶OFDM 系統(tǒng)的性能明顯優(yōu)于使用各種靜態(tài)算法方案的系統(tǒng)．
關(guān)鍵詞：OFDM；多用戶；自適應(yīng)資源分配.
為適應(yīng)移動多媒體和高速無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰ㄔO(shè)下一代寬帶移動通信系統(tǒng)，人們正
在努力尋求能適應(yīng)寬帶無線移動環(huán)境的通信技術(shù)，正交頻分復(fù)用（OFDM）作為一種可以有效對抗多徑傳輸引起的頻率選擇性衰落，及由此產(chǎn)生的符號間干擾(ISI)的高速傳輸技術(shù)，引起了廣泛的關(guān)注，并且成功應(yīng)用于歐洲數(shù)字音頻、視頻廣播[1][2] 。IEEE802.11a無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，采用了OFDM調(diào)制技術(shù)并將其作為物理層標(biāo)準(zhǔn)。
對于單用戶OFDM系統(tǒng)來說，注水算法[3] 是一種最優(yōu)的比特分配算法，它使得系統(tǒng)總的
傳輸功率達(dá)到最小。在多用戶系統(tǒng)中子載波、比特和功率分配就復(fù)雜得多了。關(guān)于算法的研究可以分為兩類：動態(tài)算法和靜態(tài)算法。靜態(tài)分配算法在沒有考慮信道瞬態(tài)增益的情況下預(yù)先進(jìn)行子載波分配的。然而實(shí)際的通信系統(tǒng)是要支持多用戶并發(fā)通信的，由于信道衰落存在用戶差異性，將自適應(yīng)技術(shù)應(yīng)用在多用戶系統(tǒng)中，根據(jù)用戶在各子信道上的瞬時(shí)特性動態(tài)地分配子信道，可以避免靜態(tài)分配帶來的信道資源浪費(fèi)，獲得最優(yōu)的信道容量[3] [4] 。文獻(xiàn)提出的Wong算法[5] [6] ，最先系統(tǒng)的研究了自適應(yīng)子載波、比特和功率分配，利用拉格朗日極值法求解整型變量條件下的非線性最優(yōu)解的問題，但是求解過程復(fù)雜。在此提出了一種改進(jìn)的PA算法，充分利用信道的瞬時(shí)特性進(jìn)行資源分配，對多用戶要求共享同一子載波進(jìn)行仲裁后完成分配，從而使系統(tǒng)總的發(fā)射功率達(dá)到最低，同時(shí)克服了Wong算法的復(fù)雜度高的缺點(diǎn)。