Nearly Optimal Resource Allocation for Downlink OFDMA in 2-D Cellular Networks
在本文中，我们提出了一个资源分配算法扇区化的二维（2-D）OFDMA蜂窝网络的下行链路假设统计信道状态信息（CSI）和分数频率复用。所提出的算法可以实现在一个分布式的方式，而不需要任何中央控制单元。在快衰落瑞利信道和高斯分布多小区干扰的条件下分析了其性能。我们表明，这种简单算法的发射功率往往随着用户数量增长到无穷大而达到与满足所有用户速率要求所需的最小功率相同的极限，即，所提出的资源分配算法是渐近最优的。作为这种渐近分析的副产品，我们表征的重用因子的相关值，仅取决于网络的平均状态。
2010-09-12 cs.IT math.IT
Coordinated Linear Precoding in Downlink Multicell MU-MISO OFDMA Networks
研究了下行链路多小区多用户正交频分多址（OFDMA）网络中的协作线性预编码。提出了一种简单、快速、可证明收敛的算法，该算法在每个基站（BS）发射功率约束下最大化加权和速率。利用序贯参数凸逼近（SPCA）方法，将非凸加权和率最大化（WSRM）问题逼近到一个可解的凸形式。通过适当的变量变换、一阶线性逼近和双曲约束变换等方法，得到了优化问题的目标函数和约束条件的二阶锥规划（SOCP）公式，与已知的迭代WSRM算法相比，该算法收敛于次优解所需的迭代次数较少.最后，数值结果证明了所提出的算法的有效性和优越性。
2017-08-16 cs.IT math.IT
Resource Allocation for Power Minimization in the Downlink of THP-based Spatial Multiplexing MIMO-OFDMA Systems
在这项工作中，我们处理空间复用MIMO-OFDMA系统的下行链路中的资源分配。特别是，我们集中在问题上的联合优化的发送和接收处理矩阵，信道分配和功率分配的目标，最大限度地减少总功耗，同时满足不同的服务质量要求。一个分层的体系结构中使用的用户首先被划分在不同的组的基础上，他们的信道质量，然后信道分配和收发器的设计顺序地解决从一组用户最不利的信道条件。在基站处使用在用户级操作的Tomlinson-Harashima预编码器来去除属于不同组的用户之间的多用户干扰。数值结果被用来突出所提出的解决方案的有效性，并与现有的替代品进行比较。
2014-04-18 cs.IT math.IT
Joint Uplink and Downlink Transmissions in User-Centric OFDMA Cloud-RAN
研究了以用户为中心的正交频分多址（OFDMA）云无线接入网（CRAN）中的上下行联合资源分配问题，即用户选择分布式远程射频头（RRH）在不同的子载波（SC）上协同完成上下行传输。本文的目标是在最大功率和前传容量约束下，通过联合优化上下行调度、SC分配、RRH分组/分簇和功率分配来最大化系统吞吐量。该问题是一个混合整数规划问题，这是非凸的NP-难。我们提出了一个有效的算法的基础上的拉格朗日对偶方法来获得这个问题的渐近最优解。进一步提出了一种启发式算法来降低复杂度。仿真结果表明，所提出的启发式算法也具有接近最优的性能，与其他基准方案相比，所提出的算法可以显著提高系统吞吐量。
2019-06-20 cs.IT math.IT
Opportunistic Scheduling and Beamforming for MIMO-OFDMA Downlink Systems with Reduced Feedback
针对MIMO-OFDMA下行链路系统，提出了一种减少反馈的启发式调度和波束形成方案。不同于传统的波束形成方案，其中波束形成仅由基站（BS）在每个子载波的方式来实现，所提出的方案利用一种新的信道分解技术，由BS和移动终端（MT）联合执行波束形成。所得到的波束成形方案允许BS仅采用{ \em one}波束成形矩阵（BFM）来为{ \em all}个子载波形成波束，而每个MT在本地完成每个子载波的波束成形任务。因此，对于具有$Q$子载波的MIMO-OFDMA系统，与传统方案所需的$Q$ BFM索引和$Q$可支持的吞吐量相比，所提出的机会调度和波束成形方案仅需要一个BFM索引和从每个MT返回到BS的$Q$可支持的吞吐量。所提出的方案的优点变得更加明显时，通过分组相邻的子载波到排他性集群和返回的集群信息，从每个MT实现进一步的反馈减少。理论分析和计算机模拟证实了所提出的降反馈方案的有效性。
2008-02-28 cs.IT math.IT
Distributed Weighted Sum-Rate Maximization in Multicell MU-MIMO OFDMA Downlink
本文研究了多小区多用户正交频分多址网络下行链路中的分布式线性波束形成问题。给出了在单基站发射功率约束下最大化加权和速率的快速收敛解.利用一系列基于干涉对齐（IA）分析的近似方法，将非凸加权和率最大化（WSRM）问题近似为半定松弛可解凸形式。WSRM优化是一个两阶段的优化过程。在第一阶段，IA条件得到满足。在第二阶段，基于IA的结果和高信号干扰噪声比的假设，得到非凸WSRM的凸逼近。与传统的迭代分布式算法相比，其中BS在每次迭代时交换附加信息，我们提出的解决方案的BS在迭代过程中局部优化其波束形成器而不报告附加信息。
2017-08-15 cs.IT math.IT
Joint Scheduling and Resource Allocation in OFDMA Downlink Systems via ACK/NAK Feedback
在本文中，我们认为在OFDMA下行链路中的联合调度和资源分配的问题，与最大化的目标是预期的长期有效输出为基础的效用受到瞬时功率和约束，并在反馈到基站只包括ACK/NAK从最近调度的用户。我们首先建立的最优解是一个部分可观测的马尔可夫决策过程（POMDP），这是不切实际的实施。作为回应，我们提出了一个贪婪的方法，联合调度和资源分配，保持后验信道分布为每个用户，只有多项式复杂度。对于马尔可夫随时间变化的频率选择性信道，然后，我们概述了一种递归的方法来更新信道后验，基于ACK/NAK反馈，这是通过使用粒子滤波的计算效率。为了衡量我们的贪婪的方法相对于最佳POMDP的性能，我们推导出POMDP性能上限。数值实验表明，在慢衰落信道下，该贪婪算法的性能接近上界，且优于固定功率随机用户调度（FP-RUS），尽管其复杂度相对较低.
2011-10-18 cs.IT math.IT
Joint Uplink-Downlink Resource Allocation for OFDMA-URLLC MEC Systems
本文研究了移动边缘计算（MEC）系统中多用户正交频分多址（OFDMA）超可靠低延迟通信（URLLC）的资源分配算法设计。为了实现严格的端到端的延迟和可靠性要求的URLLC MEC系统，我们提出了联合上下行资源分配和有限块长度传输。此外，我们提出了一个部分的时间重叠之间的上行链路和下行链路帧，以尽量减少端到端的延迟，这引入了新的时间因果关系的约束。然后，所提出的资源分配算法被公式化为在关于最大允许计算时间内计算的URLLC用户比特的数量的最小服务质量的约束下最小化网络的总加权发射功率的优化问题，即，计算任务的端到端延迟。由于优化问题的非凸性，找到全局最优解需要高的计算复杂性，这对于实时应用是不可容忍的。因此，提出了一种基于逐次凸逼近的低复杂度算法来寻找高质量的次优解。我们的仿真结果表明，所提出的资源分配算法设计，促进了应用程序的URLLC MEC系统中，并产生显着的功耗节省相比，基准计划。
2020-05-10 cs.IT math.IT
Resource Allocation for Multi-User Downlink MISO OFDMA-URLLC Systems
研究了多输入单输出（MISO）正交频分多址（OFDMA）超可靠低时延通信（URLLC）系统下行链路的资源分配算法设计。为了满足URLLC对时延的严格要求，采用了短分组传输，并在资源分配算法设计中考虑了短分组传输。资源分配被优化以最大化加权系统和吞吐量，该加权系统和吞吐量服从关于URLLC用户的发送比特数、分组错误概率和延迟的服务质量（QoS）约束。尽管所得到的优化问题的非凸性，通过单调优化找到最优解。相应的最优资源分配策略可以作为次优低复杂度解决方案的性能上限。我们开发这样一个低复杂度的资源分配算法，以达到性能和复杂度之间的平衡。我们的仿真结果揭示了使用多个天线减少延迟和提高URLLC系统的可靠性的重要性。此外，所提出的次优算法的性能接近所提出的最优算法，并优于两个基线计划的相当大的利润率，特别是当用户有异构的延迟要求。最后，传统的资源分配设计的基础上香农的容量公式是不适用于MISO OFDMA-URLLC系统，因为他们可能会违反用户的延迟约束。
2019-10-14 cs.IT math.IT
Energy-Aware Wireless Relay Selection in Load-Coupled OFDMA Cellular Networks
研究正交频分多址接入（OFDMA）网络中通过优化无线中继选择来实现传输能量最小化的问题。我们考虑到电池的负载对传输能量的影响。证明了能量感知的无线中继选择问题的NP-困难性。为了解决计算复杂性，部分最优性条件的推导，提供设计一个有效的和高效的算法方面的见解。数值结果表明，该算法具有较高的能量性能.
2017-06-21 cs.IT math.IT
Cooperative Interference Control for Spectrum Sharing in OFDMA Cellular Systems
本文研究了正交频分多址（OFDMA）蜂窝系统中小区间干扰控制的协作方案。在一个简化的两个小区的系统中的下行链路传输进行检查，其中两个小区同时使用OFDMA接入相同的频带。联合功率和子载波分配在两个小区的集中式和分散式实现最大限度地提高其总吞吐量。特别地，通过新的协作干扰控制方法来实现分散式分配，由此两个小区独立地实现资源分配，以迭代方式最大化个体吞吐量，服从一组相互干扰功率约束。仿真结果表明，所提出的分散式资源分配方案的系统吞吐量接近于集中式方案，并且与现有方案相比具有显著的吞吐量增益。
2011-02-17 cs.IT math.IT
Exploiting Interference Alignment in Multi-Cell Cooperative OFDMA Resource Allocation
本文研究了基于干扰对齐（interference alignment，IA）的通用频率复用OFDMA下行链路多小区协作资源分配问题。与将子载波视为用于资源分配的单独维度的传统方案不同，IA技术用于实现并行子载波上的频域预编码。针对协作三小区OFDMA系统，研究了基于IA、子载波用户选择和功率分配的频域预编码联合优化问题，以最大化下行链路吞吐量。一个简化的对称信道设置的数值结果表明，基于IA的方案实现显着的吞吐量增益比传统的计划只有当小区间干扰链路具有相当的强度作为直接链路，和接收机SNR是足够大的。受此启发，本文提出了一种适用于不同信道条件下的蜂窝系统的混合方案，将整个频谱划分为两个子带，分别对位于小区交叉区和小区非交叉区的用户采用基于IA的方案和传统方案进行资源分配.结果表明，这种混合资源分配方案灵活地利用了下行链路IA增益基于OFDMA的蜂窝系统。
2011-03-16 cs.IT math.IT
Joint Uplink/Downlink Resource Allocation and Data Offloading in OFDMA-Based Wireless Powered HetNets
本文研究了基于正交频分多址（OFDMA）的异构网络（HetNet）的联合上行/下行链路，该异构网络由单个宏基站（MBS）组成，多个毫微微基站（FBS）和接入点（AP），其中基站（BS）可以将数据卸载到AP，并且每个移动用户（MU）能够使用同时的无线信息和功率传输来收获接收到的能量（SWIPT）技术。我们还假设MU的收获能量用于其上行链路信息传输。我们设计了一种无线电资源分配（RRA）算法，以在每个MU的最小所需下行链路数据率和每个BS、AP和MU的最大允许发射功率的条件下，最大化MU的上行链路总数据率。更具体地，频分双工（FDD）和时分双工（TDD）方案都被研究。所提出的非凸优化问题使用迭代算法求解。它也被证明，该算法收敛到一个近最优解。仿真结果表明，TDD方案相比FDD方案提高了性能。此外，它表明，利用数据卸载技术提高了上行链路总数据率的MU相比，没有任何AP的情况下。
2018-03-15 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Heterogeneous Feedback Design in an OFDMA Downlink with Partial and Imperfect Feedback
当前的OFDMA系统将资源块分组到子带中以形成基本反馈单元。具有公共子带大小的均匀反馈设计不知道用户之间的异构信道统计。在一般相关信道模型下，我们展示了子带大小与底层信道统计数据相匹配的增益，从而激励具有不同子带大小和跨用户集群的反馈资源的异构反馈设计。采用最佳M部分反馈策略，具有较小子带大小的用户将传送更多的部分反馈以匹配频率选择性。为了开发一个分析框架来研究部分反馈和潜在缺陷的影响，我们利用多簇子带衰落模型。对完全反馈情形进行了深入的分析，导出了非均匀部分反馈系统的平均和速率的封闭表达式。我们继续研究由于信道估计误差和反馈延迟，这导致额外的考虑系统中断的不完善的影响。两种传输策略：固定速率和可变速率，被认为是中断分析。我们还研究了如何适应的不完美性，以最大限度地提高平均有效投入下异质部分反馈。
2013-01-22 cs.IT math.IT
Mechanism Design for Base Station Association and Resource Allocation in Downlink OFDMA Network
我们考虑在多小区下行OFDMA网络中的资源管理问题，其目标是找到最佳的每个基站的资源分配和用户基站分配。假设用户是战略/自私的下行链路信道状态和噪声水平的私人信息。为了在用户之间诱导真实性以及提高频谱效率，资源管理策略需要是激励兼容的和有效的。然而，由于在这种情况下的混合（离散和连续）的资源管理的性质，任何激励兼容的机制，最大限度地提高系统吞吐量的实现是NP难的。我们认为，通过一个计算易处理的机制，一个近似最优的资源管理方案的主导战略实施。拟议的机制是分散和动态的。更重要的是，它保证了用户的真实性，并实现了一个资源分配解决方案，产生至少1/2的最佳吞吐量。仿真结果表明了该机制的有效性。
2012-11-26 cs.GT cs.IT math.IT
Resource Allocation for Secure Full-Duplex OFDMA Radio Systems
在本文中，我们研究的资源分配的正交频分多址（OFDMA）无线电系统采用全双工基站服务多个半双工下行链路和上行链路用户同时。资源分配的设计目标是加权系统吞吐量的最大化，同时限制信息泄漏，以保证安全的同时下行链路和上行链路传输的潜在窃听者的存在。该算法设计导致了一个混合的组合非凸优化问题，并获得全局最优解需要一个过高的计算复杂性。因此，提出了一种有效的基于逐次凸逼近的次优迭代算法。我们的仿真结果证实，所提出的次优算法实现了显着的性能增益相比，两个基线计划。
2017-05-05 cs.IT math.IT
Downlink Resource Allocation for the High-speed Train and Local Users in OFDMA Systems
我们考虑在单个OFDMA系统中为高速训练中的乘客和本地用户（准静态用户）提供服务。对于训练，我们采用两跳架构，在此架构下，乘客通过安装在训练车厢中的移动中继（MR）与基站（BS）进行通信。有了这种架构，所有乘客在训练可以表示的MR。由于MR和本地用户的信道不同，我们考虑分配系统资源（功率和子载波）在两个时间尺度为他们。我们制定的问题作为一个容量优化问题的MR受本地用户的总容量约束。我们处理的载波间干扰（ICI）在MR加性高斯噪声，并推导出一个明确的表达式ICI使用双径多普勒扩展模型。然后，我们讨论了优化问题，并提出了一个最优的功率和子载波分配（OPSA）的政策。使用OPSA获得的容量进行了比较与恒定功率和子载波分配（CPSA）的政策。仿真结果证明了OPSA的最优性。此外，通过比较有和没有ICI的OPSA实现的容量界限，我们发现，只有在特定的区域，其中容量界限之间的差距是大的，做实际的ICI消除方法提供有意义的速率增益。
2014-12-24 cs.IT math.IT
Power Control Factor Selection in Uplink OFDMA Cellular Networks
上行链路功率控制对上行链路蜂窝网络的性能起着关键作用。在这项工作中，功率控制因子（$\in[0,1]$）的基础上评估三个参数，即：平均发射功率，覆盖概率和平均速率。换句话说，我们评估功率控制因子，使得平均发射功率应该低，小区边缘用户的覆盖概率应该高，并且所有上行链路用户的平均速率也应该高。我们通过数值研究表明，功率控制因子应接近$0.5$，以实现这三个参数之间的可接受的权衡。
2014-02-03 cs.IT math.IT
Resource Allocation for Downlink Cellular OFDMA Systems: Part II - Practical Algorithms and Optimal Reuse Factor
在配套文件中，我们的特点是最佳的资源分配的功率控制和子载波分配，下行扇区OFDMA系统。在我们的模型中，为了便于分析，网络被假设为一维。我们还假设可用带宽的某一部分可能被不同的基站重用，而带宽的另一部分以正交的方式在这些基站之间共享。在第一部分中描述的最优资源分配是在满足所有用户速率要求的约束下，通过最小化网络所花费的总功率来获得的。当使用最优资源分配时，任何用户在重用带宽或受保护带宽中接收数据，但不在两者中接收数据（除了每个小区中最多一个非重用用户）。我们还提出了一个算法，确定用户的最佳值资源分配参数。在第一部分中提出的最优分配算法需要大量的操作。本文提出了一种低复杂度的分布式实用资源分配算法。我们研究了这种简化的资源分配算法和第一部分的最优资源分配算法的渐近行为，因为每个小区中的用户数趋于无穷大。我们的分析可以证明，所提出的简化算法是渐近最优的。作为我们的分析的副产品，我们表征的频率复用因子的最佳值。
2009-08-28 cs.IT math.IT
Discovery Signal Design and Its Application to Peer-to-Peer Communications in OFDMA Cellular Networks
本文提出了一种独特的发现信号作为对等（P2P）通信，覆盖蜂窝网络和共享其资源的使能者。将P2P通信应用于蜂窝网络有两个关键问题：1。传统的自组织P2P连接可能是不稳定的，因为严格的资源和干扰协调通常难以实现自组织P2P通信; 2. P2P通信所需的大量开销可能会抵消其收益。我们解决了这两个问题，通过使用一个特殊的发现信号，以帮助蜂窝网络监督的资源共享和蜂窝和P2P连接之间的干扰管理。促进蜂窝系统中的高效邻居发现的发现信号由在OFDM符号序列上发送的未调制音调组成。该发现信号不仅具有高功率效率、高干扰容限和不受远近效应影响的特性，而且具有最小的开销。提出了一种基于发现信号的OFDMA蜂窝系统P2P协议。数值结果表明，在蜂窝网络中的本地服务和边缘设备的性能提高的潜力。
2013-05-07 cs.IT math.IT
Scheduling for Downlink OFDMA With IRS Reconfiguration Constraints
本文研究了OFDMA框架下IRS辅助多用户系统的下行时频调度问题，在配置集合与重构次数受限下，将总速率最大化表述为NP完全广义多重背包问题，并提出有效的启发式贪婪算法。
2024-01-05 cs.IT cs.NI eess.SP
Joint Transmit and Receive Beamforming for Multi-Relay MIMO-OFDMA Cellular Networks
针对多用户、多中继、多输入-多输出正交频分多址（MIMO-OFDMA）蜂窝网络，提出了一种基于联合发射和接收波束赋形的传输协议。更具体地说，网络的MIMO信道在数学上被分解成几个有效的多输入单输出（MISO）信道，这些信道被空间复用以进行传输。为了提高可达到的容量，这些MISO信道使用一对新的分组算法进行分组，然后根据它们的性能与复杂度的权衡\footnote{This paper concisely focuses on the transmission protocol proposed in our previous work [1]. For more details, please refer to [1].}进行评估。
2016-02-17 cs.IT math.IT
Joint Scheduling and Resource Allocation in the OFDMA Downlink: Utility Maximization under Imperfect Channel-State Information
我们考虑的问题，同时在OFDMA下行链路中的用户调度，功率分配和速率选择，与期望的总和效用最大化的总和功率约束下的目标。在这样做时，我们考虑一系列通用的基于有效产出的实用程序，例如，基于吞吐量的定价、服务质量强制和/或实际调制和编码方案（MCS）的处理。由于完美的知识的信道状态信息（CSI）可能难以保持在基站，特别是当用户和/或子信道的数量是大的，我们考虑调度和资源分配下不完美的CSI，其中的信道状态是由一个通用的概率分布。首先，我们考虑“连续”的情况下，多个用户和/或码率可以时间共享一个单一的OFDMA子信道和时隙。这产生了一个非凸优化问题，我们将其转换为凸优化问题，并使用对偶优化方法精确求解。其次，我们考虑“离散”的情况下，每个OFDMA子信道每个时隙只允许一个用户和码率。对于混合整数优化问题，我们讨论了它与连续情况的联系，并表明它可以在某些情况下得到精确解。对于其他情况下，我们提出了一个最优性差距的界限。对于这两种情况下，我们提供所获得的解决方案的算法实现。最后，我们研究，数值上，所提出的算法的性能在不同程度的CSI不确定性，公用事业，和OFDMA系统配置。此外，我们证明了相对于现有的最先进的算法的优势。
2011-06-29 cs.IT cs.NI math.IT
Analysis of Blocking Probability in a Relay-based Cellular OFDMA Network
基于正交频分多址（OFDMA）的蜂窝网络中的中继部署有助于覆盖扩展和/或容量改进。在OFDMA系统中，每个用户需要不同数量的子载波来满足其速率需求。该资源要求取决于用户所经历的信号干扰比（SIR）。传统的计算阻塞概率的方法不能用于基于中继的蜂窝OFDMA网络。在本文中，我们提出了一种方法来计算这种网络的阻塞概率。我们确定一个表达式的概率分布的用户资源需求的基础上，其经验的SIR，然后根据他们的子载波需求的用户分为各种类别。我们将系统看作是一个具有不同类别的多维系统，并利用多维Erlang损失公式计算系统的阻塞概率。
2014-04-29 cs.IT cs.NI math.IT
Energy-Efficient Scheduling and Power Allocation in Downlink OFDMA Networks with Base Station Coordination
本文研究了蜂窝OFDMA系统下行链路能量有效的资源分配问题。系统设计考虑了能量效率的三种定义，包括辐射功率和电路功率。用户调度和功率分配在具有对最大发射功率（每个子载波或每个基站）的约束的协调基站的集群上被优化。渐近噪声限制制度作为一种特殊情况进行了讨论。%在数值实验中检查了协调基站的隔离和非隔离集群的性能。结果表明，能量效率的最大化近似等于最大发射功率的小值的频谱效率的最大化，而存在最大发射功率的宽范围的值，对于该值，数据率的适度降低在耗散能量方面提供了大量节省。此外，所考虑的资源分配策略之间的性能差距随着簇外干扰的增加而减小。
2014-05-12 cs.IT cs.NI math.IT
Max-Min Fairness User Scheduling and Power Allocation in Full-Duplex OFDMA Systems
在全双工（FD）多用户网络中，系统性能不仅受到自干扰的限制，而且受到由于同时的上行链路和下行链路传输而引起的同信道干扰的限制。在频分复用多用户网络中，用户的上行/下行传输方向和功率分配的联合设计是获得高系统性能的关键。本文研究了FD多用户正交频分多址接入（OFDMA）系统中联合上行/下行传输方向分配（TDA）、用户配对（UP）和功率分配问题，以最大化系统最大最小公平性（MMF）速率。该问题是制定与两个时间尺度的结构，其中的TDA和UP变量是用于优化长期的MMF速率，而功率分配是用于优化瞬时的MMF速率在每个信道相干间隔。我们研究的联合MMF速率最大化问题是NP-困难的一般。为了获得高质量的次优解，我们提出了基于简单松弛和贪婪舍入技术的有效方法。仿真结果表明，所提出的算法是有效的，并取得更高的MMF率比现有的探试法。
2019-04-08 cs.IT math.IT
A Joint Resource Allocation Scheme for Multi-User Full-Duplex OFDMA Systems
全双工是一种很有前途的技术，特别是当我们将其应用于基站时，可以实现极大的系统性能提升。在本文中，我们考虑了一个多用户OFDMA网络组成的一个全双工基站，多个上行链路用户，和一些下行链路用户。研究了子载波、下行用户和上行用户的联合映射和功率分配优化问题。具体地说，我们首先将三维映射问题分解为三个二维子问题，并使用经典匈牙利方法迭代求解。然后，基于对偶方法，依次求解每个对偶点的功率分配和三维映射问题。并利用次梯度法求出了对偶问题的最优解。与现有的方法，只解决一个子问题，但具有很高的计算复杂度，我们解决了这两个问题，并成功地降低计算复杂度从指数到多项式阶。数值模拟进行了验证所提出的系统。
2017-01-08 cs.IT math.IT
Pricing-based Distributed Downlink Beamforming in Multi-Cell OFDMA Networks
我们解决的问题，下行波束成形，以减轻同信道干扰在多小区OFDMA网络。基于网络效用最大化的框架，我们制定的问题是一个非凸优化问题的每小区功率约束，其中的SINR的一般效用函数来表征网络性能。一些经典的效用函数，如比例公平效用，加权和率效用和{ $α$ }-公平效用，被归入我们的配方的特殊情况。为了解决这个问题，在分布式的方式，我们设计了一个算法的基础上的非合作博弈的定价机制。给出了算法收敛于纳什均衡（NE）的充分条件，并分析了基站间的信息交换开销。此外，为了加快每个单元的波束向量的优化，我们推导出一种有效的算法来求解每个单元的KKT条件。我们提供了大量的仿真结果表明，所提出的分布式多小区波束形成算法收敛到一个NE点，在短短几个迭代与低信息交换开销。此外，它提供了显着的性能增益，特别是在强干扰的情况下，与几个现有的多小区干扰缓解方案，如分布式干扰对齐方法相比。
2012-07-11 cs.IT cs.NI math.IT
Distributive Subband Allocation, Power and Rate Control for Relay-Assisted OFDMA Cellular System with Imperfect System State Knowledge
在本文中，我们考虑分布式子带，功率和速率分配的两跳传输中的正交频分多址（OFDMA）蜂窝系统与固定中继解码和转发策略。我们考虑到系统的公平性，考虑加权总吞吐量作为我们的优化目标。基于集群结构，我们得到了一个快速收敛的分布式解决方案，只有局部不完善CSIT通过使用分解的优化问题。为了进一步降低信令开销和计算复杂性，本文提出了一种减少反馈的分布式解决方案，该方案可以在每个用户具有任意小的反馈开销的情况下，对大量用户实现渐近最优性能。我们还推导出渐近平均系统吞吐量的中继辅助OFDMA系统，以获得有用的设计见解。
2009-12-07 cs.IT cs.NI math.IT
Fairness-Aware Caching and Radio Resource Allocation for the Downlink of Multi-Cell OFDMA Systems
互联网内容的空前增长，特别是社交媒体，对蜂窝网络的负载提出了挑战。另外，与服务质量（QoS）相比，用户体验质量（QoE）的需求成为了一个更实际的标准，下载延迟是影响用户体验质量的一个重要因素。为了满足这一需求，本文提出了两种资源分配（RA）算法，分别对社交媒体在基站（BS）缓存中的位置和无线资源（即，发射功率和子载波）。在第一种方案中，网络的总下载延迟被最小化，而在第二种方案中，提出了一种公平性感知的方案，其中最大下载延迟被最小化。我们提出迭代算法来解决每个问题，其中内容放置问题和联合子载波和发射功率分配问题将迭代优化。我们还证明了所提出的方法收敛到一个接近最优的解决方案，以及迭代次数的增加。
2021-06-26 cs.IT cs.NI math.IT
Distributed power allocation for D2D communications underlaying/overlaying OFDMA cellular networks
由于增强总小区吞吐量、降低功耗和增加瞬时数据率的潜力，在预先存在的蜂窝网络之下或之上的设备到设备（D2 D）的实现已经受到很多关注。在本文中，我们提出了一种分布式功率分配方案D2 D OFDMA通信，特别是，我们认为这两种操作模式适合分布式实现：专用和重用模式。所提出的方案解决的问题，最大化用户的总速率受到功率约束，这是已知的非凸的，因此，非常难以精确求解。我们在这里提出了一个新的方法来解决这个众所周知的问题，利用的事实，即权力分配问题可以建模为一个潜在的游戏。利用更好的响应动态下收敛的潜在游戏属性，我们提出了两个完全分布式的迭代算法，一个为每个操作模式考虑，每个用户顺序更新和自主的功率分配。数值结果表明，计算几个不同的用户场景，所提出的方法，收敛到目标函数的局部最大值之一，表现出接近最大可实现的最佳性能，优于文献中提出的其他计划。
2016-09-15 cs.IT math.IT
Novel Subcarrier-pair based Opportunistic DF Protocol for Cooperative Downlink OFDMA
提出了一种新的基于子载波对的机会DF协议，用于解码转发（DF）中继辅助的协作下行OFDMA传输。具体地说，用户消息比特在两个连续的等持续时间时隙中发送。第一时隙中的子载波可以与第二时隙中的子载波配对，用于到用户的DF中继辅助传输。特别地，源和中继器可以同时发送以在第二时隙中的子载波处实现波束成形以用于中继器辅助传输。在第一或第二时隙中的每个不成对的子载波由源用于直接传输到用户，而无需中继的辅助。该协议在总功率约束条件下，解决了总速率最大化资源分配（RA）问题.结果表明，新的协议导致的最大和速率大于或等于一个基准，这不允许源实现波束成形的子载波在第二个时隙的中继辅助传输。然后，开发多项式复杂度RA算法以找到（至少近似地）最优资源分配（即，源/中继功率、子载波配对和对用户的分配）。数值实验表明，新的协议可以导致更大的和率比基准。
2013-01-14 cs.IT cs.NI math.IT
Performance Bounds and Associated Design Principles for Multi-Cellular Wireless OFDMA Systems (with Detailed Proofs)
在本文中，我们考虑了大规模的多蜂窝OFDMA网络的下行链路，并研究了系统的性能界限作为用户数$K$，基站数$B$，和资源块数$N$的函数。这里，资源块是子载波的集合，使得不相交的所有这样的集合具有相关联的独立衰落信道。我们推导出新的上限和下限的总和效用的一般空间几何的基站，截断的路径损耗模型，和各种衰落模型（瑞利，Nakagami- $m$，威布尔和LogNormal）。我们还建立了相关的缩放定律，并表明，在特殊情况下，固定数量的资源块，基于网格的网络的基站，瑞利衰落信道，系统的总信息容量的规模为$Θ(B \log\log K/B)$的扩展网络，和$O(B \log\log K)$和$Ω(\log \log K)$密集的网络。解释这些结果，我们制定了一些设计原则，为服务提供商的监管机构的一些指导方针，以实现提供各种QoS保证的最终用户，并在同一时间，最大限度地提高收入的服务提供商。
2012-01-12 cs.IT math.IT
Multi-Objective Framework for Dynamic Optimization of OFDMA Cellular Systems
近年来，由于环境和经济方面的考虑，绿色蜂窝网络已经成为一个重要的研究领域。在非高峰业务负载条件期间关闭未充分利用的BS是减少蜂窝网络中的能量消耗的有希望的方法。实际上，在初始小区规划期间，BS位置和RAN参数被优化以满足基本系统设计要求，如覆盖、容量、重叠、QoS等。由于这些度量由于同信道干扰而彼此紧密耦合，因此关闭某些BS可能影响系统要求。因此，识别要被置于睡眠方式的大量BS的子集是具有挑战性的动态优化问题。在这项工作中，我们开发了一个多目标的框架，基于OFDMA的蜂窝系统的动态优化框架。目标是确定适当的活动扇区和RAN参数集，使覆盖范围和区域频谱效率最大化，同时使重叠和区域功耗最小化，而不违反给定流量需求密度的QoS要求。使用适当的分析模型，捕获的流量特性，传播特性（路径损耗，阴影，和小规模衰落），以及在相邻小区的负载条件的目标函数和约束条件。一个低复杂度的进化算法用于识别全局Pareto最优解，以更快的收敛速度。系统目标之间的相互关系进行了研究，并提供了指导方针，以找到一个适当的网络配置，提供最佳的可实现的权衡。结果表明，使用所提出的框架，可以实现显着量的节能，并具有低的计算复杂性，同时保持良好的权衡之间的其他目标。
2016-04-05 cs.IT math.IT
Maximizing Energy-Efficiency in Multi-Relay OFDMA Cellular Networks
该贡献提出了一种获得最佳功率和子载波分配的方法，该方法最大化多用户、多中继、正交频分多址（OFDMA）蜂窝网络的能量效率（EE）。最初，目标函数（OF）被公式化为频谱效率（SE）与网络的功耗的比率。该问题是拟凹的，因此Dinkelbach方法可以作为一系列参数化凹问题来求解。我们通过比较使用穷举搜索得到的最优解来表征上述方法的性能。此外，我们探讨了可实现的SE和EE在蜂窝网络中的活跃用户的数量增加时之间的关系。一般而言，增加系统支持的用户数量对SE和EE都有好处，并且当可以分配增加的功率时，可以以EE为代价获得更高的SE值。
2013-11-25 cs.IT cs.NI math.IT
Interference-Aware Accurate Signal Recovery in sub-1 GHz UHF Band Reuse-1 Cellular OFDMA Downlinks
在低于1GHz的UHF频带中操作的重用-1系统受到实质性同信道干扰（CCI）的限制。在这种正交频分多址（OFDMA）蜂窝系统中，扇区间或塔间干扰（ITI）使得准确的信号恢复非常具有挑战性，因为低于1GHz的频带仅支持单输入单输出（SISO）链路。干扰感知接收器算法对于减轻这种低频带中的ITI是必不可少的。这样的算法使得能够在整个国土上实现无处不在的移动宽带接入，比如具有服务质量保证的>95%的地理覆盖。干扰感知信号恢复的一个要素是使用非正交导频子载波的基于最小二乘的联合信道估计方案。然后将该估计器与使用正交导频子载波的变体进行比较，以显示该联合估计器的优点。结果表明，所提出的联合估计需要更少的导频被很好地确定相比，其下确定的正交对应。此外，它很容易实现，不需要任何信道统计知识。这项工作还得出了所需的补偿因子的干扰感知检测器在存在的载波间干扰（ICI）源自多个发射机。仿真结果表明，在中高频率选择性下，联合信道估计器的性能优于传统信道估计器。联合检测器的建议的补偿因子被发现是必不可少的相位跟踪导频的情况下，恢复发送信号。
2022-11-15 cs.IT eess.SP math.IT
WSR Maximized Resource Allocation in Multiple DF Relays Aided OFDMA Downlink Transmission
Université Catholique de Louvain（天主教鲁汶大学）
针对多DF中继辅助OFDMA下行系统，提出两步算法实现加权和速率最大化资源分配，第一步优化每子载波-目的节点对的功率与中继选择，第二步通过凸优化全局分配子载波、模式与功率，并给出高功率下的闭式解。
2011-05-04 cs.IT cs.SY eess.SY
Optimal power allocation for downlink cooperative cellular networks
本文已被作者撤回
2007-09-19 cs.IT math.IT
On the Ergodic Rate of OFDMA Cognitive Radios under Imperfect Cross-Link Information
研究了不完全交叉链路知识下正交频分多址（OFDMA）认知无线电（CR）的各态历经速率性能和极限。我们提出了一种新的随机干扰管理和开发技术，以减轻和控制的CRs对授权用户的干扰，在CDMA频谱共享。最佳下行链路信道自适应资源分配（RA）算法被设计为在满足平均发射功率和概率峰值干扰功率约束的情况下最大化CR功能。推导了CR的接收信号与干扰噪声比（SINR）的累积密度函数（cdf）表达式，以评估由此产生的各态历经速率。仿真研究进行了检查所提出的RA算法和调查的影响，参数的不确定性对整个系统的性能。
2017-11-17 cs.IT math.IT
Spectral and Energy Spectral Efficiency Optimization of Joint Transmit and Receive Beamforming Based Multi-Relay MIMO-OFDMA Cellular Networks
首先提出了一种基于联合发射接收波束赋形的多中继多输入多输出正交频分多址（MIMO-OFDMA）蜂窝网络传输协议。然后，我们解决了相关的网络范围内的频谱效率（SE）和能量频谱效率（ESE）的优化问题。更具体地说，网络的MIMO信道在数学上被分解成几个有效的多输入单输出（MISO）信道，这些信道基本上是空间复用的。因此，这些有效的MISO信道被称为空间复用分量（SMC）。为了提高SE/ESE的性能，SMC进行分组使用一对建议的分组算法。第一个是最佳的，在这个意义上，它详尽地评估所有可能的SMC的组合，满足半正交性标准和其他相关的系统约束，而第二个是一个较低的复杂度的替代方案。对应于这两种分组算法，分别建立了一对SE和ESE最大化问题，从而得到每个子载波块的最优SMC组和最优功率控制变量。这些优化问题被证明是凹的，并采用对偶分解方法获得其解决方案。依靠这些优化解决方案，表征了各种系统参数对可达到的SE和ESE的影响。特别是，我们证明了在一定条件下，较低的复杂性SMC分组算法实现了90%的SE/ESE达到基于穷举搜索的最佳分组算法，而征收低至3.5%的后者计划的计算复杂性。
2014-07-29 cs.IT math.IT
Optimization Framework and Graph-Based Approach for Relay-Assisted Bidirectional OFDMA Cellular Networks
本文考虑了一种中继辅助的双向蜂窝网络，其中基站（BS）与每个移动站（MS）使用OFDMA的上行链路和下行链路进行通信。我们的目标是通过探索网络在各个维度（包括用户、子载波、中继和双向流量）的全部潜力来提高整体系统性能。在这项工作中，我们首先介绍了一种新的三时隙时分双工（TDD）传输协议。该协议统一了直接传输，单向中继和网络编码的双向中继之间的BS和每个MS.使用建议的三时隙TDD协议，然后，我们提出了一个优化的资源分配框架，以实现以下收益：合作分集（通过中继选择），网络编码增益（通过双向传输模式选择），和多用户分集（通过子载波分配）。我们将该问题表述为一个组合优化问题，它是NP完全的。为了使其更易于处理，我们采用了基于图的方法。我们首先建立了原问题与图论中的最大权团问题之间的等价关系。然后，采用基于任意蚁群优化（ACO）的元启发式算法在多项式时间内求解。仿真结果表明，该协议与蚁群优化算法一起显著提高了系统的总吞吐量。
2010-09-02 cs.IT cs.NI math.IT
Variance Based Algorithm for Grouped-Subcarrier Allocation in OFDMA Wireless Systems
针对OFDMA分组接入无线系统下行链路的分组子载波和功率分配问题，提出了一种降低复杂度的算法。用于数据通信的可用子载波被分组为分区（组），其中每个组被定义为子信道。位于基站的调度器基于子信道增益的方差向用户分配子信道。所提出的组分配算法是一个两步算法，分配组的用户的方差的降序的基础上，以解决冲突的选择问题，其次是一个公平的比例增强的步骤。为了减少反馈负担和功率分配算法的复杂度，每个用户反馈每个组上的CSI，如果它内部的子载波的增益的方差小于预定义的阈值。为了显示所提出的方案的性能，选择的仿真结果。
2012-07-20 cs.IT math.IT
Spectrum Refarming: A New Paradigm of Spectrum Sharing for Cellular Networks
频谱重新配置（SR）是指允许不同代的蜂窝网络在相同的无线电频谱中操作的无线电资源管理技术。本文提出了一种CDMA系统频谱重构模型，在该模型中，正交频分多址（OFDMA）系统通过智能地利用CDMA系统提供的干扰裕度来重构CDMA系统的频谱。我们调查的两个系统的相互影响，通过评估的渐近信号与干扰加噪声比（SINR）的用户，在此基础上的干扰容限由CDMA系统的容忍。利用干扰裕度和发射功率约束，建立了OFDMA系统上行链路资源分配问题的数学模型，并采用对偶分解法进行求解。仿真结果验证了理论分析的正确性，验证了所提出的资源分配算法的有效性及其对传统CDMA用户的保护能力。所提出的SR系统需要从CDMA系统到OFDMA系统的最少信息流，并且重要的是，不需要升级传统CDMA系统;因此，它可以由电信运营商部署以最大化其蜂窝网络的频谱效率。
2014-07-03 cs.IT math.IT
Achieving maximum energy-efficiency in multi-relay OFDMA cellular networks: a fractional programming approach
在本文中，联合功率和子载波分配问题的背景下，最大限度地提高能量效率（EE）的多用户，多中继正交频分多址（OFDMA）蜂窝网络，其中的目标函数被制定为频谱效率（SE）的总功耗的比值。证明了所考虑的分式规划问题是拟凹的，从而可以采用Dinkelbach方法以较低的复杂度找到最优解。该方法通过求解一系列参数化凹次问题来解决上述主问题。这些次要问题使用对偶分解方法来解决，其中每个次要问题被进一步分解成许多类似的子问题。可达到的EE和SE的系统采用EE最大化（EEM）和SE最大化（SEM）算法的各种系统参数的影响的特点。特别是，据观察，增加继电器的数量为一系列的细胞大小，虽然略有增加可达到的SE，降低EE显着。注意，当中继器被放置得更靠近BS以利用所得到的视线链路时，实现了最高的SE和EE。此外，增加可用子载波的数量和活动用户设备（UE）的数量两者都增加了系统的EE和总SE两者，分别作为增加的频率和多用户分集的益处。最后，它表明，正如预期的那样，增加可用功率往往会提高SE，当使用SEM算法。相比之下，给定足够高的可用功率，EEM算法获得最大可实现EE和次优SE。
2013-10-29 cs.IT math.IT
Analytical Evaluation of Fractional Frequency Reuse for OFDMA Cellular Networks
部分频率复用（FFR）是非常适合于基于OFDMA的蜂窝网络的干扰管理技术，其中小区被划分成具有不同频率复用因子的空间区域。迄今为止，FFR技术通常通过系统级模拟进行评估，使用基站位置的六边形网格。相反，本文侧重于分析评估两种主要类型的FFR部署-严格FFR和软频率重用（SFR）-使用泊松点过程来模拟基站位置。将结果与标准网格模型和实际城市部署进行比较。在现代蜂窝网络的合理特殊情况下，我们的结果简化为简单的封闭形式的表达式，这提供了深入了解系统设计准则和严格的FFR，SFR，通用复用和固定频率复用的相对优点。我们观察到FFR提供了总速率的增加以及小区边缘用户的改善覆盖的众所周知的益处。最后，基于解析表达式提出了一种与SINR成比例的资源分配策略，表明严格FFR在低业务负载时提供更大的整体网络吞吐量，而SFR在高业务负载时更好地平衡了干扰降低和资源效率的要求。
2011-01-26 cs.IT cs.NI math.IT
On the Uplink Spectral Efficiency of Full-Duplex Cooperative OFDMA Systems
提出了一种适用于带内全双工蜂窝网络上行链路的资源分配算法。FD蜂窝网络被假设为基于正交频分多址（OFDMA）并且由与多个用户通信的基站组成。网络中的一些用户充当其他用户的中继，并帮助他们将数据传输到基站。这些继电器是FD并且基于放大和转发（AF）协议工作。通过合理选择中继节点，优化分配子载波和功率，使网络总速率最大化。在优化过程中，我们还对用户的服务质量（QoS）和功率施加了一些约束。提出了一种基于用户最大数据率的中继选择算法，并采用线性分配算法进行子载波分配。证明了所得到的优化问题可以转化为凸问题，因此可以用标准的数值方法求解。仿真结果验证了该方案对网络总速率和覆盖范围的影响。
2016-11-08 cs.IT math.IT
Interference Cancellation trough Interference Alignment for Downlink of Cognitive Cellular Networks
在这封信中，我们提出了通过干扰对齐在认知蜂窝网络的下行链路的干扰消除。干扰对齐有助于在主小区和辅小区之间共享空间资源，因此，它可以通过干扰消除提供更高的自由度。我们推导并描述了可实现的自由度。分析和计算了注水最优功率分配的可达和速率。
2014-11-24 cs.IT math.IT
Optimal Resource Allocation for Multi-user OFDMA-URLLC MEC Systems
本文研究了移动边缘计算（MEC）系统中多用户正交频分多址（OFDMA）超可靠低延迟通信（URLLC）的资源分配算法设计。为了满足URLLC MEC系统严格的端到端延迟和可靠性要求，我们提出了联合上下行资源分配和有限块长传输。此外，我们采用了部分的时间重叠的上行链路和下行链路帧之间的端到端的延迟，这引入了一个新的时间因果关系约束最小化。所提出的资源分配算法被公式化为在最大允许计算时间内计算的URLLC用户比特数的约束下使网络的总加权功耗最小化的优化问题，即，计算任务的端到端延迟。尽管制定的优化问题的非凸性，我们开发了一个全局最优的解决方案，使用基于离散单调优化理论的分支定界方法。分支定界算法最小化总功耗的上限，直到收敛到全局最优值。此外，为了在计算复杂性和性能之间取得平衡，我们提出了两个有效的次优算法的基础上连续凸逼近和二阶锥技术。我们的仿真结果表明，所提出的资源分配算法设计有利于在MEC系统中的URLLC，并产生显着的功率节省相比，三个基线方案。此外，我们的仿真结果表明，所提出的次优算法提供了不同的性能和复杂度之间的权衡，并达到了接近最佳的性能在相对较低的复杂度。
2020-09-22 cs.IT math.IT
On Uplink-Downlink Duality for Cellular IA
在我们以前的工作中，我们考虑了一个六边形蜂窝网络拓扑的上行链路，并表明，线性“一次”干扰对齐（IA）计划能够实现最佳的自由度（DoF）每个用户，下一个解码的消息传递框架，允许基站交换自己的解码消息在本地回程链路。在这项工作中，我们提供了双重框架的蜂窝网络的下行链路具有相同的回程架构，并表明，对于每个“一次”IA计划，可以实现$d$自由度的每个用户在上行链路中，存在一个双“一次”IA计划，可以实现相同的自由度在下行链路中。为了实现下行链路的“蜂窝IA”，基站现在将使用相同的本地回程链路来交换脏纸预编码信号的量化版本，而不是用户消息。
2014-07-14 cs.IT math.IT
Radio Resource Allocation Algorithms for Multi-Service OFDMA Networks: The Uniform Power Loading Scenario
自适应无线电资源分配对于保证高带宽和功率利用以及满足关于下一代宽带多载波无线接入网络（如LTE和移动WiMAX）的异构服务质量请求是必不可少的。考虑下行链路OFDMA单小区场景，其中异构恒定比特率和尽力而为QoS简档共存，并且功率利用均匀功率加载（UPL）场景均匀地分布在系统带宽上。我们表达这个特定的QoS提供的情况下，在数学方面，作为一个著名的广义分配问题的变化回答在组合优化领域。基于这一概念，我们提出了两个启发式搜索算法，用于动态分配子信道的竞争QoS类和用户下执行多项式有界的成本。我们还提出了一个最佳的解决方案，并获得性能上界相同的问题，在合理的高执行时间的一个非线性规划模型。通过大量的仿真结果，我们表明，所提出的算法表现出很高的接近最优的性能，从而包括有吸引力的候选人在现代OFDMA为基础的系统中实现。
2012-11-16 cs.IT math.IT
Resource Allocation for a Full-Duplex Base Station Aided OFDMA System
在基站（BS）上采用全双工（FD）技术是提高系统性能的一种很有前途的解决方案。受此启发，我们重新审视全双工基站（FD-BS）辅助OFDMA系统，其中包括一个BS，多个上行链路/下行链路用户和多个子载波。考虑子载波、下行链路用户（DUE）、上行链路用户（UUE）之间的联合三维（3D）映射方案以及相关联的功率分配优化。具体地说，我们首先将复杂的三维映射问题分解成三个二维子问题，并分别用迭代匈牙利法求解。然后基于拉格朗日对偶方法，通过固定一个对偶点，依次求解功率分配和三维映射问题。最后利用次梯度法求出最优解。与现有的工作，只解决3D映射或功率分配问题，但具有较高的计算复杂度，我们解决这两个问题，并成功地降低了计算复杂度从指数到多项式阶。数值仿真结果验证了该方案的有效性。
2017-03-12 cs.IT math.IT
Energy Harvesting for Physical-Layer Security in OFDMA Networks
本文研究了下行多用户正交频分多址（OFDMA）系统中的无线信息和功率同时传输（SWIPT）问题，其中每个用户采用功率分配方案来协调能量收集和保密信息解码过程。假设子载波间的功率分配相等，通过联合子载波分配和最优功率分配比选择，在满足单个用户保密率要求的同时，最大化所有用户的总功率。由于问题的NP-困难性，我们提出了两个次优算法来解决问题的对偶域。第一种是迭代算法，以交替的方式优化子载波分配和功率分配。第二种算法是基于一个两步的方法，解决了子载波分配和功率分裂顺序。数值结果表明，所提出的方法优于传统的方法。它还表明，迭代算法执行接近上限和逐步算法提供了良好的性能和复杂性之间的权衡。
2015-09-15 cs.IT math.IT
Resource allocation in OFDMA networks with half-duplex and imperfect full-duplex users
最近的研究表明带内全双工（FD）无线通信的可行性，其中无线电在同一频带中同时发送和接收。由于其增加容量的潜力，分析包含全双工设备的蜂窝网络的性能至关重要。在本文中，我们考虑最大化的下行链路和上行链路的加权和速率的单小区OFDMA网络，该网络由一个不完美的FD基站（BS）和半双工和不完美的全双工移动用户的混合。为此，子信道分配和功率分配的联合问题进行了研究，并提出了一个两步的解决方案。提出了一种将每个子信道分配给一对上下行用户的启发式算法，该算法具有多项式复杂度。利用两凹函数差法将功率分配问题转化为凸性问题，并得到了迭代解。仿真结果表明，当所有用户和基站都是完美FD节点时，网络吞吐量可以提高一倍，否则，网络性能的提高会受到节点间干扰和自干扰的限制。我们还研究了自干扰消除能力和FD用户的百分比在室内和室外场景下对网络性能的影响。
2016-05-06 cs.IT cs.NI math.IT
Joint Millimeter-Wave Fronthaul and OFDMA Resource Allocation in Ultra-Dense CRAN
超密集（UD）无线网络和云无线电接入网络（CRAN）是新兴的第五代（5G）无线通信系统的两种有前途的网络架构。通过联合使用它们，本文提出了一种新的吸引人的网络解决方案，称为UD-CRAN。在UD-CRAN中，毫米波（mmWave）无线前传优选用于中央处理器与分布式远程无线电头端（RRH）之间的信息交换，这是由于与固定光链路相比，毫米波（mmWave）无线前传在部署中具有更低的成本和更高的灵活性。这激发了我们在本文中对毫米波前传使能的、基于正交频分多址（OFDMA）的UD-CRAN中的下行链路传输的研究。特别地，前传经由时分多址（TDMA）在RRH之间共享，而RRH使用OFDMA在正交频率子信道上联合地向用户发送。研究了基于时分多址的毫米波前传和基于正交频分多址的无线传输中的联合资源分配问题，以最大化所有用户的加权和速率。虽然问题是非凸的，我们提出了一个拉格朗日对偶的解决方案，可以有效地计算具有良好的精度。为了进一步降低复杂性，我们还提出了一个基于贪婪搜索的启发式算法，在实际设置下达到了接近最优的性能。最后，我们通过仿真表明，与其他基准方案相比，所提出的联合资源分配方法具有显着的吞吐量增益。
2017-02-08 cs.IT math.IT
