Robust Deployment and Resource Allocation for Robotic Aerial Base Station Enabled OFDM Integrated Sensing and Communication
本文针对机器人空中基站使能的OFDM集成感知与通信系统，提出基于网格业务分布的鲁棒部署与资源分配方法，将问题重构为混合整数线性规划并设计迭代舍入算法，使最小满意度平均提升28.61%。
2023-07-06 cs.NI
Opportunistic Spectrum Allocation for Max-Min Rate in NC-OFDMA
我们设想的情况下，多个链路之间的机会主义频谱接入时，可用的频谱是不连续的，由于外部干扰源的存在。非连续正交频分复用（NC-OFDM）是一种很有前途的技术，以有效的方式利用这种不相交的频带。在本文中，我们研究的问题，公平的频谱分配在多个NCOFDM使能的点到点认知无线电链路在一定的实际考虑，从这样的非连续接入。当使用NC-OFDMA时，分配给认知链路的信道跨若干不相交的频带扩展，从而导致该链路的大频谱跨度。增加的频谱跨度需要更高的采样率，导致发射/接收节点的ADC/DAC中的功耗增加。在这种情况下，本文提出了一种频谱分配，最大限度地提高认知无线电链路实现的最小速率，在最大允许频谱跨度的约束下。在固定发射功率和正交频谱分配的情况下，这种优化是一个混合整数线性规划，可以有效地求解。在实现的最大-最小速率和最大允许频谱跨度之间存在明显的权衡。从建议的优化框架得到的频谱分配示出接近的折衷边界，从而显示所提出的技术的有效性。我们发现，它是可能的，以限制频谱跨度，而不会招致显着的惩罚的最大-最小速率在不同的干扰环境下。我们还讨论了实验评估的技术开发这里使用的通用软件无线电外设（USRP）启用ORBIT无线电网络测试平台。
2015-05-03 cs.NI
Adaptive Closed Loop OFDM-Based Resource Allocation Method using Machine Learning and Genetic Algorithm
在本文中，机器学习（ML）的概念被引入到基于正交频分复用（OFDMA）的调度器。类似于长期演进（LTE）中信道质量指示符（CQI）对调度器的影响，ML用于向调度器提供关于用户设备（UE）业务模式、需求、服务质量（QoS）需求、瞬时用户吞吐量和其它网络条件的相关信息。为了优化LTE调度器操作，提出了一种基于ML的自适应框架。所提出的技术目标多目标调度策略。调整不同目标的权重以基于UE需求模式优化每次传输的资源分配。此外，它克服了传统调度方法的权衡问题。该技术可以被用作任何调度策略的通用框架。在本文中，遗传算法为基础的多目标调度被认为是说明所提出的自适应调度解决方案的效率。结果表明，使用聚类和分类算法与GA的组合优化GA调度功能，并利用ML过程，形成一个闭环调度机制。
2016-07-25 cs.NI
Efficient Heuristic for Resource Allocation in Zero-forcing OFDMA-SDMA Systems with Minimum Rate Constraints
4G无线接入系统需要高频谱效率以支持用于实时的应用的不断增加的用户数量和数据率。多天线OFDM-SDMA系统可以提供所需的高频谱效率和信道的动态使用，但是由于增加的自由度，资源分配过程变得极其复杂。在本文中，我们提出了两种算法来解决资源分配问题，具有非常低的计算复杂性，并给出性能不远的最优。所提出的算法为每个子信道选择一组用户，但与解决吞吐量最大化问题的方法相反，我们的算法考虑了一组实时（RT）用户，以确保满足其最低速率要求。我们比较了算法的性能与文献中提出的上限和其他方法，发现它们的性能稍低，但支持更宽的最小速率范围，同时降低了计算复杂性。通过该方法得到的目标值与上界值之间的差距并不大。在我们的实验中，这个差距是10.7%，平均超过所有系统配置的所有执行的数值评估。与文献中报道的方法相比，支持的最低速率范围平均增加14.6%。
2014-01-08 cs.NI
Distributed and Optimal Reduced Primal-Dual Algorithm for Uplink OFDM Resource Allocation
正交频分复用（OFDM）是许多新兴的宽带无线接入标准的关键组成部分。然而，OFDM上行链路中的资源分配由于用户的服务质量要求、信道条件和个体资源约束的异质性而具有挑战性。我们制定的资源分配问题作为一个非严格凸优化问题，通常有多个全局最优解。然后，我们提出了一个简化的原始-对偶算法，这是分布式的，低计算复杂性，并可能全局收敛到一个全局最优解。通过一个实际的OFDM仿真器研究了该算法的性能。与以前提出的集中式优化算法相比，我们的算法不仅显着减少了消息开销，而且需要更少的迭代收敛。
2010-12-22 cs.CC cs.DC cs.NI
Efficient Resource Allocation for Multi-User and Multi-Target MIMO-OFDM Underwater ISAC
Harbin Engineering University（哈尔滨工程大学）；Tsinghua University（清华大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文提出了一种基于交织正交频分复用的MIMO UWA-ISAC系统，通过多目标优化框架提升通信速率与范围的乘积，同时满足感知性能和PAPR约束，实现高效资源分配。
2025-12-14 cs.NI
Intelligent Resource Allocations for IRS-Assisted OFDM Communications: A Hybrid MDQN-DDPG Approach
本文研究了智能反射面辅助OFDM系统的资源分配问题。通过联合优化子载波分配、基站发射波束形成和IRS相移，建立了系统和速率最大化框架。考虑到优化变量的连续和离散混合作用空间特性，提出了一种结合多深度Q网络（MDQN）和深度确定性策略梯度（DDPG）的高效资源分配算法.在算法中，MDQN被用来解决大的离散动作空间的问题，而DDPG被引入来解决连续动作分配。与传统的方法相比，我们提出的MDQN-DDPG算法的优势，通过学习环境的持续行为改进。仿真结果表明，与基准方案相比，我们的设计在系统和速率方面具有优越的性能。
2022-02-10 cs.NI eess.SP
Impact of channel partitioning and relay placement on resource allocation in OFDMA Cellular networks
对诸如流音频/视频、Skype和视频游戏之类的无线应用的需求的巨大增长要求高数据率，而不管用户在蜂窝网络中的位置如何。然而，用户的服务质量（QoS）在小区边界处降级。中继增强型多跳蜂窝网络是提高小区边缘用户性能的一种经济有效的解决方案。固定中继节点（FRN）的优化部署是满足边缘用户QoS需求的关键。我们提出了新的方案，在蜂窝网络中的信道划分和FRN的位置。路径损耗，信号干扰和噪声比（SINR）的用户所经历的，和阴影的影响已被考虑。分析更加强调小区边缘用户（最坏情况）。结果表明，这些方案在频谱效率方面实现了更高的系统性能，并且还增加了小区边缘处的用户数据率。
2012-07-11 cs.NI
Cross-Layer Scheduling for OFDMA-based Cognitive Radio Systems with Delay and Security Constraints
研究了基于正交频分多址接入（OFDMA）的认知无线电（CR）网络中的资源分配问题，其中CR基站采用全覆盖方案，在平均时延和功率受限的情况下向多个用户同时传输私有和开放信息.为了最大化CR系统中公开和私有信息的长期系统吞吐量，并保证主系统的稳定性，建立了一个随机优化问题来进行流量控制和无线资源分配。采用全覆盖的相应的最佳条件推导出的公开和私人信息的并发传输的上下文中。设计了一种在线资源分配方案，通过监控CR网络中主系统的状态以及信道和队列状态，适应开放和私有信息的传输。在不知道任何统计信息的情况下，证明了该方案在求解随机优化问题时是渐近最优的。仿真结果验证了分析结果和方案的有效性。
2014-12-29 cs.NI
Fair Scheduling in OFDMA-based Wireless Systems with QoS Constraints
在这项工作中，我们考虑在基于OFDMA的无线系统中的数据用户的长期接收速率和实时的会话的服务质量的比例公平性的下行链路资源分配的问题。基站基于长期平均接收速率、基于QoS的速率约束和信道条件向各个用户分配可用功率和带宽。我们解决了底层的约束优化问题，并提出了一种算法，实现最优分配。数值仿真结果表明，与现有方案相比，该算法在为数据用户提供更多、更公平的速率的同时，为语音和视频会话提供了更好的QoS。
2007-11-08 cs.NI
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
Optimal Power Allocation for Two-Way Decode-and-Forward OFDM Relay Networks
针对正交频分复用（OFDM）中继网络，提出了一种新的双向解码转发（DF）中继策略。这种DF中继策略采用多子载波联合信道编码来利用频率选择性衰落，因此可以实现比传统的每子载波DF中继策略更高的数据率。我们进一步提出了一个低复杂度，最佳的功率分配策略，以最大限度地提高所提出的中继策略的数据率。仿真结果表明，我们的策略获得了每子载波DF中继策略的实质性增益，也优于放大转发（AF）中继策略在宽信噪比（SNR）区域。
2012-02-09 cs.IT cs.NI math.IT
Low complexity resource allocation for load minimization in OFDMA wireless networks
为了应对不断增长的带宽需求，未来的无线网络将被设计为重用距离等于1。这种情况需要实现能够管理每个小区对其相邻小区产生的强多址干扰的技术。特别是，低复杂度和减少反馈是实用算法的重要要求。在本文中，我们研究了OFDMA网络的分配问题，制定的目标是最小化系统中的每个小区的负载的约束，每个用户满足其目标速率。我们将资源分配分解为两个子问题：确定性功率分配下的信道分配和连续功率分配优化。在图论中，信道分配问题被表述为寻找最大加权独立集的问题。此外，我们提出了一个最小加权度贪婪（MWDG）算法的近似因子进行了分析。在功率分配方面，提出了一种迭代功率重分配算法（DPRA）。执行分配所请求的控制信息是有限的，并且计算负担在基站和用户设备之间共享。在恒定比特率业务模型下进行了仿真，并与其他类似复杂度的分配方案进行了比较。MWDG具有优异的性能，优于所有其他技术。
2013-10-17 cs.IT cs.NI math.IT
Resource Allocation for Delay Differentiated Traffic in Multiuser OFDM Systems
在多用户正交频分复用（OFDM）系统中，现有的自适应子载波和功率分配的工作主要集中在均匀的业务，仅包括延迟约束的数据（保证服务）或非延迟约束的数据（尽力而为服务）。在本文中，我们研究的资源分配问题在异构多用户OFDM系统中的延迟约束（DC）和非延迟约束（NDC）业务。目标是在总发射功率约束下，最大化具有NDC业务的所有用户的和速率，同时保持具有DC业务的用户的保证速率。通过我们的分析，我们表明，在子载波上的最优功率分配遵循多级注水原则，而且，有效的候选人竞争每个子载波只包括一个NDC用户，但所有的DC用户。通过将这一具有指数复杂度的组合问题转化为凸问题或证明其可在对偶域中求解，提出了求解最优解的有效迭代算法。为了进一步降低计算成本，一个低复杂度的次优算法也被开发。数值研究进行评估的服务中断概率，可实现的传输速率对DC和NDC流量，和多用户分集方面的性能所提出的算法。
2007-10-17 cs.IT cs.NI 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
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
Fast Heuristics for Power Allocation in Zero-Forcing OFDMA-SDMA Systems with Minimum Rate Constraints
本文研究了在OFDM-SDMA系统中，当某些用户具有最小下行传输速率要求时的最优功率分配问题。我们首先解决无约束的功率分配问题，我们提出了一个快速的零发现技术，保证找到一个最佳的解决方案，和一个近似的解决方案，具有较低的复杂性，但不能保证收敛。对于更复杂的最小速率约束问题，我们提出了两个近似算法。一种是迭代技术，其在速率边界上找到最优解，使得该解是可行的，但不一定是最优的。另一个不是迭代的，但不能保证一个可行的解决方案。我们目前的数值结果表明，迭代启发式的计算时间是一个数量级的速度比找到一个数值求解器的精确解，和非迭代技术是一个额外的数量级比迭代启发式更快。我们还表明，在大多数情况下，与非迭代技术的不可行性是足够小，它可能会被用于实践。
2014-11-01 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
Resource Allocation and HARQ Optimization for URLLC Traffic in 5G Wireless Networks
预计5G无线网络将支持超可靠低延迟通信（URLLC）业务，其需要非常低的分组延迟（< 1毫秒）。可靠性极高（$\sim$ 99.999\%）。在本文中，我们专注于设计一个无线系统，支持下行链路URLLC业务。使用基于排队网络的无线系统模型，我们表征了各种设计选择对其可以支持的最大URLLC负载的影响，包括：1）系统参数，例如带宽、链路SINR和QoS要求; 2）基于正交频分多址（OFDMA）的系统中的资源分配方案;以及3）混合自动重传请求（HARQ）方案。本文的主要贡献是：1）研究支持给定URLLC负载的最小所需系统带宽如何与相关联的QoS约束缩放; 2）表征最大化可容许URLLC负载的最优OFDMA资源分配方案;以及3）优化基于重复码的HARQ方案，其近似于Chase HARQ组合。
2018-05-10 cs.NI
Hierarchic Power Allocation for Spectrum Sharing in OFDM-Based Cognitive Radio Networks
该文通过建立Stackelberg博弈模型，对基于OFDM的认知无线电（CR）网络中主用户（PU）网络和次用户（SU）网络的分层功率分配进行了建模。我们制定的PU和SU的领导者和追随者，分别。我们考虑两个约束：总功率约束和干扰信号比（ISR）约束，其中每个PU处的累积干扰与接收信号功率之间的比率不应超过某个阈值。首先，我们专注于单PU和多SU场景。基于对Stackelberg博弈的Stackelberg均衡（SE）分析，提出了一种在PU能够获得额外信息以预测SU反应的情况下的解析分层功率分配方法.分析算法分为两个步骤：1）PU在考虑SU对其动作的反应的情况下优化其功率分配。在PU的功率优化中，给定PU的固定发射功率，存在用于SU的功率分配的子博弈。研究了子博弈的纳什均衡（NE）的存在唯一性。我们还提出了一个迭代算法来获得NE，并推导出封闭形式的NE的完美对称信道的解决方案。2)在给定PU的最优功率分配的情况下，SU根据子博弈的NE分配功率。此外，我们设计了两个分布式迭代算法的一般信道，即使当私人信息的SU是不可用的PU。第一种迭代算法保证收敛性能，第二种迭代算法采用异步功率更新以提高时间效率。最后，我们扩展到多PU和多SU的情况下，并提出了一个分布式迭代算法。
2012-11-26 cs.GT cs.NI
Coopetition methodology for resource sharing in distributed OFDM-based cognitive radio networks
本文基于一种新的合作竞争方法，结合节点竞争与合作的优点，提出了一种认知无线电网络中的分布式资源分配机制。我们假设，这种新方法允许认知无线电设备之间的完全分布式资源管理。所提出的框架是通用的，但是，我们认为它在OFDMA网络中的应用。合作竞争从合作和竞争问题公式化中获得最佳效果，并提供控制资源分配的公平性和频谱效率（SE）之间的平衡的机会。仿真结果证实，合作竞争可以有效地利用资源，并且可以实际应用于无线认知网络中。
2021-05-14 cs.GT cs.NI
On Tractability Aspects of Optimal Resource Allocation in OFDMA Systems
正交频分多址（OFDMA）系统中基于功率最小化的联合信道和速率分配问题引起了广泛的关注。大多数的研究已经处理了次优但低复杂度的算法的发展。在本文中，贡献包括新的见解，从重新计算最优的易处理性方面。以前的复杂度分析受到每个子载波上固定功率的假设或局部任意快速增长的功率速率函数的限制。在前一个假设下的分析不推广到问题的易处理性与可变功率，而后者的假设禁止的结果适用于行为良好的功率率函数。作为第一个贡献，我们克服了以前的限制，严格证明了问题的NP-硬度的代表性对数率函数。接下来，我们扩展的证明，以达到更强的结果，即问题仍然是NP难的，即使分配给每个用户的通道被限制到一个连续的块与给定的大小。我们还证明，在这些限制下，有一个特殊的情况下，多项式时间的易处理性。然后，我们对待的问题类的通道可以被划分成一个任意大的，但恒定数量的组，每个具有统一的增益为每个单独的用户。对于这类问题，我们提出了一个多项式时间算法，并证明了最优性保证。此外，我们证明了这类识别是多项式时间可解的。
2011-12-11 cs.IT cs.NI math.IT
Sum-rate maximization of OFDMA femtocell networks that incorporates the QoS of macro mobile stations
本文提出了一种用于毫微微基站（BS）的具有同信道分配的功率分配方案，该功率分配方案在限制宏MS的服务质量（QoS）劣化的约束下最大化其自身的毫微微移动站（MS）的和速率。我们已经找到了一个封闭形式的解决方案，满足约束的概率意义上的每个子信道的传输功率的上限。所提出的方案是实用的，因为它仅使用由毫微微BS容易获得的信息。此外，我们的计划符合约束与最小的退化相比，实现没有约束的毫微微MS的最佳和速率。
2014-03-12 cs.IT cs.NI math.IT
FedCritic: Serverless Federated Critic Learning-based Resource Allocation for Multi-Cell OFDMA in 6G
School of Electrical Engineering and Computer Science, University of Ottawa（奥克塔维亚大学电气工程与计算机科学学院）
本文研究了6G超密集网络中因频率重用加剧的小区间干扰问题，提出FedCritic框架，通过轻量级基于干扰图的参数平均实现去中心化执行，从而在不依赖中央协调器的情况下稳定估计价值函数，提升信号干扰噪声比(SINR)和小区边缘速率，提高网络总和速率和公平性。
2026-05-20 cs.AI cs.CV cs.LG
Power minimization for OFDM Transmission with Subcarrier-pair based Opportunistic DF Relaying
针对基于子载波对的机会译码转发（DF）中继的协作正交频分调制（OFDM）传输，提出了一种和速率受限的和功率最小化资源分配（RA）算法。在[1]中首次提出的改进的DF协议与优化的子载波配对一起使用。RA算法设计的工具是适当定义的变量来表示源/中继功率分配，子载波配对和传输模式选择优雅，使连续松弛后，对偶方法和匈牙利算法可以用来找到一个（至少近似）最佳RA多项式复杂度。此外，采用二分法加快了对偶法最优拉格朗日乘子的搜索速度。数值结果表明，优化子载波配对的改进DF协议的功率降低的好处。
2013-01-14 cs.IT cs.NI math.IT
Hybrid Spatio-Temporal Artificial Noise Design for Secure MIMOME-OFDM Systems
本文研究了人工噪声注入到一个合法的无线通信系统的时间和空间维度，以确保其传输从潜在的窃听。我们考虑一个多输入单输出（MISO）正交频分复用（OFDM）系统中存在一个单天线被动窃听，并推导出的保密率和平均保密率的合法系统。假设合法发射机知道合法收发机的全部信道信息，但不知道被动窃听者的瞬时信道状态信息。封闭形式的表达的保密率和平均保密率导出的渐近情况下，大量的发射天线。我们还研究了1）数据和AN之间的功率分配; 2）空间和时间AN之间的功率分配。计算机模拟进行评估我们提出的人工噪声方案的性能。
2017-06-20 cs.IT cs.NI math.IT
