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
Resource Allocation for Multi-User Downlink URLLC-OFDMA Systems
在本文中，我们研究的资源分配下行正交频分多址（OFDMA）系统的目标，使超可靠的低延迟通信（URLLC）。为了满足URLLC对时延的严格要求，在资源分配算法设计中考虑了短分组通信的影响。特别是，资源分配设计制定为一个加权的系统和吞吐量最大化问题的服务质量（QoS）约束的URLLC用户。公式化的问题是非凸的，因此，找到全局最优解需要很高的计算复杂性。因此，提出了一种基于连续凸优化的算法，以寻找具有多项式时间复杂度的次优解。仿真结果表明，所提出的算法设施URLLC和显着提高系统的总吞吐量相比，两个基准计划。
2019-01-17 cs.IT math.IT
Complexity Analysis of Joint Subcarrier and Power Allocation for the Cellular Downlink OFDMA System
考虑蜂窝下行链路正交频分多址（OFDMA）系统，其中单个发射机在多个离散子载波上向多个接收机发送信号。为了适应快速的信道波动，发射机应该能够动态地分配子载波和功率资源。假设完美的信道知识，我们制定的联合子载波和功率分配问题的两个优化问题：第一个是最小化的总发射功率受服务质量约束，第二个是最大化的系统效用函数受功率预算约束。在这封信中，我们表明，联合子载波和功率分配问题的上述配方一般是NP-困难的。我们还确定了几个子类的问题是多项式时间可解的。
2014-08-25 cs.IT math.IT
Resource Allocation for Downlink Cellular OFDMA Systems: Part I - Optimal Allocation
在这对文件（第一部分和第二部分在这个问题），我们调查的问题，在扇区化的两个小区的下行链路OFDMA系统受到多小区干扰的功率控制和子载波分配。如WiMAX所建议的，我们假设可用带宽的第一部分可能被不同的基站重用（并且因此受到多小区干扰），并且带宽的第二部分以正交方式在不同的基站之间共享（并且因此受到保护免受多小区干扰）。虽然多小区资源分配的问题在这种情况下是非凸的，我们在第一部分中提供的全球解决方案的一般形式。特别是，最佳的资源分配原来是“二进制”的意义上说，除了在每个小区中的最多一个非授权用户，任何用户接收数据，或者在重用的带宽或在受保护的带宽，但不是在这两个。最优资源分配的确定实质上归结为后一个最优位置的确定。
2009-08-28 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
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
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
Comments on "Finite-SNR Diversity-Multiplexing Tradeoff for Network Coded Cooperative OFDMA Systems"
在论文“网络编码协作OFDMA系统的信噪比分集复用权衡”中，作者采用了最近提出的子载波分配算法，旨在向具有网络编码协作（NCC）的基于OFDMA的网络提供最佳频率分集，其中$P$源节点在$M$中继节点的帮助下向公共目的地发送独立信息，在具有$L$相干块频率选择性信道中。然而，在上述论文中提出的所谓的NCC-OFDMA方案的分析假设子载波分配算法能够向网络中的所有链路提供全频率分集，这在实践中通常不成立，因为该分配仅从单个目的地的角度来看是最优的。因此，在这篇文章中，我们重新评估了一个更现实的情况下，只有发送到目的地的消息受益于由子载波分配算法提供的全频率分集的NCC-OFDMA的中断概率，表明分集阶数从$L(M+1)$降低到$M+L$。
2017-06-19 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
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
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
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
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
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
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
Subcarrier Pairing as Channel Gain Tailoring: Joint Resource Allocation for Relay-Assisted Secure OFDMA with Untrusted Users
研究了具有非信任用户的协作安全正交频分多址（OFDMA）通信系统中的联合资源分配问题，包括子载波分配、子载波配对（SCP）和功率分配的优化.放大和转发（AF）和解码和转发（DF）的操作模式被认为是与源和中继的单独的功率预算约束。在找到AF中继系统的最优子载波分配问题后，证明了联合功率分配问题是一个广义凸问题，并给出了最优解。与传统的信道增益匹配观点相比，最优SCP被强调为信道增益剪裁的一个新概念。我们证明了最优SCP对子载波，使得有效信道增益之间的方差最小化。对于DF中继系统，我们表明，取决于源和中继的功率预算，SCP可以是在一个从属的角色，它提高了能量效率，或在一个主要的角色，它提高了系统的频谱效率。在AF中继系统中，我们证实了SCP的关键作用，并提高了系统的频谱效率。仿真结果验证了SCP的信道增益剪裁特性以及SCP在提高协作通信系统频谱和能量效率方面的各种作用。
2019-01-11 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
Energy-Efficient Resource Allocation in OFDMA Systems with Hybrid Energy Harvesting Base Station
本文研究了在具有混合能量收集基站的OFDMA下行链路网络中能量有效通信的资源分配算法设计。具体地，能量采集器和由不可再生资源驱动的恒定能量源用于供应系统操作所需的能量。我们首先考虑确定性离线系统设置。特别地，假设关于能量到达和信道增益的非因果知识的可用性，离线资源分配问题被公式化为考虑电路能量消耗、有限能量存储容量和最小所需数据率的非凸优化问题。我们将这个非凸优化问题转化为一个凸优化问题，通过应用分时和分式规划，从而导致一个有效的渐近最优离线迭代资源分配算法。在每一步迭代中，利用拉格朗日对偶分解求解变换后的问题。所获得的资源分配策略使得数据传输的加权能量效率最大化。随后，我们重点研究了在线算法设计。一个随机动态规划方法，以获得最佳的在线资源分配算法，这需要一个令人望而却步的高复杂度。为了在系统性能和计算复杂性之间取得平衡，本文提出了一种低复杂度的次优在线迭代算法。
2013-02-19 cs.IT math.IT
Trajectory Optimization and Resource Allocation for OFDMA UAV Relay Networks
在本文中，我们考虑了一个单小区多用户正交频分多址接入（OFDMA）网络与一个无人机（UAV），它作为一个放大和转发中继，以提高服务质量（QoS）的用户设备（UE）在小区边缘。为了在保证用户公平性的同时提高系统吞吐量，对通信模式、子信道分配、功率分配和无人机轨迹进行联合优化，这是一个NP难问题。为了有效地设计无人机轨迹和资源分配，首先将问题分解为三个子问题，即，模式选择和子信道分配、轨迹优化和功率分配，然后迭代求解这些子问题。仿真结果表明，该算法的性能优于随机算法和蜂窝方案。
2021-04-22 cs.IT eess.SP 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
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
Feedback Allocation For OFDMA Systems With Slow Frequency-domain Scheduling
研究了在慢频域调度的正交频分多址下行链路系统中，多个用户间有限反馈资源的分配问题。慢频域调度的许多风格（例如，持久调度、半持久调度），其在较慢的时间尺度上适配用户子带分配，在诸如3GPP长期演进的标准中正在考虑。在本文中，我们开发了一种反馈分配算法，结合任何任意的慢频域调度器，以提高系统的吞吐量的目标。给定由调度器选择的用户子带分配，反馈分配算法涉及在每个（慢）调度时刻求解加权和速率最大化。首先，我们开发了一个最佳的动态规划为基础的算法来解决的反馈分配问题的伪多项式复杂度的用户数和总反馈比特预算。然后，我们提出了两个近似算法的复杂性进一步降低，为方案的问题表现出额外的结构。
2012-10-29 cs.IT math.IT
Utility Regions for DF Relay in OFDMA-based Secure Communication with Untrusted Users
本文研究了基于OFDMA的安全通信系统中可信解码转发中继的实用性。为了决定是否使用中继或不，我们首先提出了最佳的子载波分配政策的直接通信（DC）和中继通信（RC）。接下来，我们识别可以支持这两种模式的独占RC模式、独占DC模式和混合（RDC）模式子载波。对于RDC模式，我们提出了最优的模式选择策略和一个次优的策略独立的功率分配，这是渐近最优的低和高信噪比。最后，通过数值计算结果，我们提出的见解中继效用区域。
2019-01-16 cs.IT 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
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
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
Joint Optimization of User Association, Subchannel Allocation, and Power Allocation in Multi-cell Multi-association OFDMA Heterogeneous Networks
异构网络是LTE提出的一种新的网络架构，与传统网络相比，异构网络的容量和覆盖范围都有了很大的提高。然而，为了提供最佳服务，必须实行适当的资源管理。研究了多小区多关联正交频分多址接入（OFDMA）异构网络中下行链路的用户关联、子信道分配和功率分配的联合优化问题。为了解决优化问题，我们首先将其分为两个子问题：1）固定功率分配的用户关联和子信道分配; 2）固定用户关联和子信道分配的功率分配。随后，通过交替求解这两个子问题，得到了联合优化问题的局部最优解。对于第一个子问题，我们基于图论得到了全局最优解。对于第二子问题，我们利用基于两个凸函数差逼近（DCA）方法的低复杂度算法得到了一个KKT最优解。此外，还讨论了多天线接收机情况和比例公平情况。仿真结果表明，所提出的算法可以显着提高网络的整体吞吐量。
2020-03-01 cs.IT eess.SP math.IT
IRS-Enhanced OFDMA: Joint Resource Allocation and Passive Beamforming Optimization
智能反射面（IRS）技术是一种新兴的提高无线通信频谱效率的技术，具有低的硬件和能源成本。本文考虑将IRS集成到基于正交频分多址（OFDMA）的多用户下行通信系统中，研究IRS反射系数和OFDMA时频资源块以及功率分配的联合优化问题，以最大化用户的公共（最小）速率。具体地，由于IRS处缺乏频率选择性被动波束形成能力，因此仅一组反射系数可以被设计用于适应不同频率子带上的多个用户的大量信道。为了解决这个困难，我们提出了一种新的动态被动波束形成方案，其中IRS反射系数在每个信道相干块内的不同时隙上动态调整，以创建人工时变信道，并且仅选择在每个时隙中同时服务的用户的子集，从而实现更高的被动波束形成增益。虽然公式化的优化问题是非凸的，我们提出了一个有效的算法来获得一个次优的解决方案。数值结果表明，所提出的计划显着提高了系统的共同率比设置没有IRS和随机IRS反射系数。此外，我们提出的动态被动波束形成优于固定的被动波束形成，它采用了一组共同的反射系数在每个信道的相干块，通过更灵活地平衡被动波束形成和多用户分集增益。
2019-12-03 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Resource Allocation for Aggregated RF/VLC Systems
可见光通信（VLC）被设想为未来无线通信网络的核心组件，这尤其是由于其提供的巨大的未授权带宽以及其不会对现有射频（RF）通信系统造成任何干扰的事实。大多数关于RF和VLC共存的研究都集中在混合设计上，其中向任何用户的数据传输都可以来自RF或VLC接入点（AP）。然而，混合RF/VLC系统未能利用RF和VLC系统的不同传输特性来充分获得它们可以提供的益处。聚合RF/VLC系统，其中任何用户可以同时由RF和VLC AP服务，最近已经成为RF和VLC系统共存的更有前途和鲁棒的设计。为此，本文首次研究了AP分配、子信道分配（SA）和发射功率分配（PA），以优化聚合RF/VLC系统的能量效率（EE），同时考虑干扰和VLC视线链路阻塞的影响。提出了一种新颖的、具有挑战性的EE优化问题，并给出了一种基于交替优化的有效联合求解方法。更具体地，提出了一种基于匹配理论的能量有效的AP分配算法。然后，一个低复杂度的SA计划，分配子信道的用户的信道条件的基础上开发。最后，一个有效的PA算法，提出了利用二次变换的方法和多目标优化框架。大量的仿真结果表明：1）所提出的联合AP分配，SA和PA解决方案获得了显着的EE，总速率和中断性能增益，具有较低的复杂度，和2）聚合RF/VLC系统提供了相当大的性能改善相比，混合RF/VLC系统。
2022-06-03 cs.IT eess.SP math.IT
Power and Subcarrier Allocation for Physical-Layer Security in OFDMA-based Broadband Wireless Networks
在未来的宽带无线网络中，为移动用户提供物理层安全具有重要的理论和实际意义。在本文中，我们制定了一个分析框架，资源分配在下行OFDMA为基础的宽带网络共存的安全用户（SU）和正常用户（NU）。SU需要在物理层进行安全的数据传输，而NU则使用传统的尽力而为数据业务。该问题被制定为联合功率和子载波分配的目标是最大限度地提高所有NU的平均聚合信息速率，同时保持平均保密率为每个单独的SU下的总发射功率约束的基站。我们解决这个问题的渐近最优的方式使用对偶分解。我们的分析表明，SU成为一个候选人竞争的子载波，只有当它的信道增益在这个子载波是最大的所有，并超过第二个最大的一定的阈值。此外，虽然NU的功率分配遵循传统的注水原理，但SU的功率分配取决于其自身的信道增益和最大信道增益。我们还开发了一个次优算法，以减少计算成本。数值研究进行评估所提出的算法的性能方面的可实现的对信息率为NU和保密率为SU在不同的功耗。
2011-06-30 cs.IT math.IT
Jammer-Assisted Resource Allocation in Secure OFDMA With Untrusted Users
本文研究了在存在友好干扰源的情况下，单信源和M个非可信用户的正交频分多址系统中的资源分配问题。干扰器用于提高加权和安全率或系统的整体公平性。在这两种情况下，制定的优化问题是一个混合整数非线性规划问题，属于NP-难的类。在总和安全速率最大化的情况下，我们解耦的问题，并首先获得在源的子载波分配和干扰功率利用的决定，每个子载波的基础上。然后，我们做联合源和干扰机的功率分配使用原始分解和交替优化框架。接下来，我们考虑公平的资源分配通过引入一个新的概念，子载波抢夺的帮助下，干扰。我们提出了两种方案的干扰机功率利用，称为主动公平分配（PFA）和按需分配（ODA）。PFA算法考虑干扰功率在子载波间的公平分配，而ODA算法根据用户需求分配干扰功率。在这两种情况下的干扰机的使用，我们还提出了次优的解决方案，解决了功率分配在一个高度降低的复杂性。渐近最优解的基准最优性所提出的计划。我们比较了我们提出的方案的性能与相等的功率分配在源和干扰。我们的仿真结果表明，干扰器确实可以帮助提高无论是总的安全率或整体系统的公平性。
2019-01-11 cs.IT math.IT
Spectrum Leasing and Cooperative Resource Allocation in Cognitive OFDMA Networks
本文研究了一种基于OFDMA的协作认知无线电网络，主系统将其部分子信道租赁给次系统，以换取次用户作为中继协助主用户的传输。我们的目标是确定主系统和次系统之间的合作策略，以最大限度地提高SU的总速率，同时保持服务质量（QoS）要求的PU。我们制定了一个联合优化问题的PU传输模式选择，SU（或中继）的选择，子载波分配，功率控制，和时间分配。通过对偶方法，将该混合整数规划问题分解为并行的子载波子问题，每个子问题确定一个PU和一个SU之间的合作策略。我们表明，在每个租用的子载波，最佳策略是让SU专门作为一个中继或发送自己。这一结果从根本上不同于单信道系统中的传统频谱租赁，在单信道系统中，如果SU有助于PU的传输，则SU必须为自己传输一小部分时间。然后，我们提出了一个基于子梯度的算法，找到渐近最优解的原始问题在多项式时间。仿真结果表明，该算法能显著提高网络性能.
2012-09-14 cs.IT math.IT
On the Complexity of Joint Subcarrier and Power Allocation for Multi-User OFDMA Systems
考虑多用户正交频分多址（OFDMA）系统，其中多个用户共享多个离散子载波，但是最多允许一个用户在每个子载波上发送功率。为了适应快速业务和信道波动，提高频谱效率，系统应该具有动态分配子载波和功率资源给用户的能力。假设完美的信道知识，本文考虑联合子载波和功率分配问题的两个公式：第一种是在服务质量约束和OFDMA约束下最小化总发射功率，第二种是最大化某个系统效用函数（包括和率效用、比例公平效用、调和平均效用、和最小速率效用）服从每用户总传输功率约束和OFDMA约束。尽管存在各种各样的算法，但对上述问题的计算复杂性状况知之甚少。本文旨在填补这一理论空白，即，描述了多用户OFDMA系统联合子载波和功率分配问题的复杂性。本文证明了联合子载波和功率分配问题的两个公式都是强NP困难的。证明是基于一个多项式时间变换从所谓的三维匹配问题。还确定了可在多项式时间内求解全局最优或$ε$ -全局最优的问题的几个子类。这些复杂度结果表明，不存在能够将一般的联合子载波和功率分配问题求解为全局最优的多项式时间算法（除非P $=$ NP），并且确定近似最优的子载波和功率分配策略在实践中更现实。
2013-11-17 cs.IT math.CO math.IT
Green OFDMA Resource Allocation in Cache-Enabled CRAN
云无线接入网（CRAN）是下一代无线通信系统的一个很有前途的候选方案，其中远程无线头端（RRH）被部署为服务目标区域中的用户，并且经由称为前传的有限容量链路连接到中央处理器（CP）。由于未来无线通信的以内容为中心的性质，期望在RRH处预先缓存流行内容，以减少前传的负担并通过协作传输实现节能。这促使我们在本文中的能量有效传输的正交频分多址（OFDMA）为基础的CRAN与多个RRH和用户，其中RRH可以预取流行的内容的研究。我们考虑联合优化的用户SC分配，RRH选择和发送功率分配在所有的SC，以最小化的RRH的总发送功率，受到RRH的个人前传容量约束和用户的最小速率约束，同时考虑到在RRH的缓存状态。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。我们比较了所提出的算法所需的最小发射功率与不同的缓存策略的情况下，没有缓存的模拟，这表明显着的节能与缓存。
2016-12-13 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
Joint Resource Allocation and Antenna Selection In the Uplink of OFDMA Networks
研究了OFDMA网络上行链路的联合子信道、功率控制和天线选择问题。相应的优化问题是一个非凸的混合整数非线性问题（MINLP）。为了解决这个问题，一个迭代的两步优化问题的设计。首先，固定所选择的天线以及每个用户的相关功率，提出了使用所谓的匈牙利方法的子信道分配问题。其次，通过在目标函数中加入惩罚项，将天线选择问题中的布尔变量变为二进制值，从而将联合功率和天线选择问题扩展为一种更简洁的形式。为此，该问题被重述为两个凹函数的差（DC规划），并以迭代的方式有效地解决。迭代地重复上述过程，直到接近固定的网络吞吐量。仿真结果证明了该方法的优越性w.r.t.采用固定功率控制机制的穷举搜索。
2018-03-10 cs.IT math.IT
A Dual-based Method for Resource Allocation in OFDMA-SDMA Systems with Minimum Rate Constraints
我们认为，多天线基站使用正交频分多址（OFDMA）和空分多址（SDMA）技术，以服务于单天线用户，其中一些用户具有最低速率要求，必须在当前时隙（实时的用户），而其他人没有严格的时间限制（非实时的用户），并在尽力服务的基础上。资源分配的问题是找到用户分配给子载波和发射波束成形向量，最大化的线性效用函数的用户速率服从功率和最小速率约束。对于通信系统的实际参数值，无法合理地求得该问题的精确最优解。因此，我们推导出一个对偶问题的配方，其最佳解决方案提供了一个上限，所有可行的解决方案，并可用于基准性能的任何探试法用于解决这个问题。我们还从这个双重最优解的原始可行的双重为基础的方法来解决这个问题，我们比较其性能和计算时间对标准的权重调整方法。我们发现，我们的方法遵循的对偶最优界更密切的权重调整方法。该离线算法可以作为开发更有效的探试法的基础。
2011-10-06 cs.IT math.IT
Long-Term Proportional Fair QoS Profile Follower Sub-carrier Allocation Algorithm in Dynamic OFDMA Systems
提出了动态OFDMA系统中的长期比例公平（LTPF）资源分配算法，该算法通过比例公平的增量优化和系统速率的最大化，为单个用户提供长期的QoS保证（主要是吞吐量需求满足），并长期跟踪每个用户的QoS分布。LTPF算法动态地将OFDMA子载波分配给用户，使得即使在异构业务条件下，也能长期实现单独的QoS要求以及维持用户之间的公平性。在这里，比保持单个用户的瞬时QoS，重点是要遵循所有用户的平均QoS配置文件在长期保持比例公平和多用户原始速率最大化的目标。与独立提供比例公平优化和原始速率最大化的算法相比，该算法试图同时提供两种优化，并通过利用移动无线环境的时间分集增益在长期计算时达到最优点。
2011-06-06 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
User Pairing, Link Selection and Power Allocation for Cooperative NOMA Hybrid VLC/RF Systems
尽管可见光通信（VLC）具有高数据率的特点，但由于用户之间的阻塞和信道波动，它们仍然遭受不平衡的服务。提出了一种在VLC/RF混合系统中采用协作非正交多址接入（Co-NOMA）的传输方案，以提高系统的总速率和公平性。考虑一个由一个VLC接入点（AP）和多个强用户和弱用户组成的网络，其中每个弱用户与一个强用户配对。每个弱用户可以由VLC AP直接服务，或者经由强用户服务，强用户转换通过VLC链路接收的光信息，并经由RF链路将信息转发给弱用户。然后最大化网络范围内的加权和速率，以便联合确定强弱用户对，每个弱用户的服务链路（即，直接VLC或混合VLC/RF），以及每个用户消息的功率，服从于用户连接性和发射功率约束。本文采用迭代方法解决了这样一个混合整数非凸优化问题。仿真结果表明，该方案显着提高了VLC网络的性能（即，和速率和公平性）。
2019-08-27 cs.IT eess.SP 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
OFDMA-based DF Secure Cooperative Communication with Untrusted Users
在这封信中，我们考虑通过在不可信用户之间采用可信解码和转发（DF）中继来进行基于OFDMA的安全协作通信的资源分配。我们制定了两个优化问题，即（i）和速率最大化受到源和中继的个人功率约束，和（ii）和功率最小化受到公平性约束，每个用户的最小支持安全速率要求。利用伪线性函数的KKT条件的最优性解决了优化问题。
2019-01-11 cs.IT math.IT
Power Allocation and Link Selection for Multicell Cooperative NOMA Hybrid VLC/RF Systems
本文提出并优化了多小区可见光通信（VLC）网络背景下的协作非正交多址（Co-NOMA）方案，作为减轻支持Co-NOMA的系统中小区间干扰的一种手段。考虑具有多个VLC接入点（AP）的网络，其中每个AP使用光强度为两个用户服务。在每个小区中，弱用户（小区边缘用户）可以直接由VLC AP服务，或者通过强用户服务，强用户可以解码弱用户的消息并通过射频（RF）链路转发。然后考虑在服务质量（QoS）约束下，通过分配用户消息的功率和AP的发送功率，以及确定每个弱用户的服务链路（即，VLC或混合VLC/RF）。本文解决了这样一个非凸的问题，首先找到封闭形式的解决方案的联合用户的功率和链路选择一个固定的AP功率分配。然后，使用黄金分割法在外环中迭代求解AP的发射功率。仿真结果表明，与传统的非正交多址接入（NOMA）方案相比，所提出的解决方案和方案提高了系统的和速率和公平性。
2020-05-19 cs.IT eess.SP 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
Computation Efficiency Maximization in OFDMA-Based Mobile Edge Computing Networks
计算高效的资源分配策略在移动边缘计算网络中至关重要。然而，很少有作品关注这个问题。在这封信中，加权和计算效率（CE）的最大化问题，制定在移动边缘计算（MEC）网络与正交频分多址接入（OFDMA）。考虑部分卸载模式和二进制卸载模式。推导出了最优子信道和功率分配方案的闭式表达式。为了解决非凸加权比和问题，提出了一种有效的迭代算法。仿真结果表明，我们提出的资源分配方案所取得的CE优于基准计划。
2019-10-24 cs.IT eess.SP 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
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
Resource Allocation of Dual-Hop VLC/RF Systems with Light Energy Harvesting
本文研究了双跳异构可见光通信（VLC）/射频（RF）通信系统中以总吞吐量最大为目标的时间分配优化问题。本文研究了两种情况。对于第一种情况，我们考虑一个光无线供电通信网络（WPCN），其中所有用户收获能量从接收到的光波在下行链路（DL），然后他们使用收获的能量在上行链路（UL）信道的基础上的时分多址（TDMA）方案发送信息信号。在UL的最佳时间分配，以最大化所有用户的总吞吐量。对于第二种情况，基于双跳VLC/RF的时间切换同时光波信息和功率传输（TS-SLIPT）假设LED在第一跳DL中同时传输信息和功率（即，VLC链接）。在中继站处收集的能量用于在第二跳中通过UL发送信息信号（即，RF链路）。我们提出了一个多目标优化问题（MOOP）来研究UL和DL和速率最大化之间的权衡。然后将非凸MOOP框架转化为等价形式，得到一组Pareto最优资源分配策略。我们还通过数值结果说明了所提出的方法的有效性。
2020-11-15 cs.IT eess.SP math.IT
DC-Bias and Power Allocation in Cooperative VLC Networks for Joint Information and Energy Transfer
可见光通信（VLC）已经成为满足对高数据率的不断增长的需求的强有力的候选者。考虑VLC网络，其中多个接入点（AP）服务于能量收集用户（EHU），即，从光强度获取能量的用户，以及信息用户（IU），即，收集数据信息的用户。为了联合平衡IU处的可实现的和速率和EHU所收获的能量，本文考虑最大化网络范围的效用，其由IU和速率和EHU所收获的能量的加权和组成，受到个体IU速率约束、个体EHU所收获的能量约束和AP功率约束，以便联合确定每个AP处的直流（DC）偏置值，和用户的权力。本文解决了这样一个困难的非凸优化问题，使用迭代方法，它依赖于内凸近似，并补偿使用适当的外循环更新的近似。本文进一步考虑解决问题的特殊情况，即，最大化总速率以及最大化总采集能量，两者都受到相同的约束。数值结果突出了所提出的算法的显着的性能改善，并说明了网络参数的影响的总速率和收获的能量之间的性能权衡。
2018-12-31 cs.IT math.IT
Energy Efficient Resource Allocation for Time-Varying OFDMA Relay Systems with Hybrid Energy Supplies
本文研究了正交频分多址（OFDMA）中继系统的能量有效的资源分配，该系统是由传统的公用电网和可再生能源发电机配备了存储设备。无线电资源的最佳使用取决于可再生能源发电和移动业务的特性，这表现出时间和空间的差异。在不知道系统统计先验知识的情况下，利用李雅普诺夫优化方法将问题分解为联合流量控制、无线资源分配和能量管理。实验证明，该算法在数据缓冲区和存储设备容量有限的情况下，可以获得接近最优的性能。仿真结果表明，该算法能够在系统效用和常规能耗之间实现灵活的折衷。与其他方案相比，该算法具有更好的性能。
2016-04-06 cs.DC cs.IT cs.NI
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
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
Mobility-Aware Resource Allocation in VLC Networks Using T-Step Look-Ahead Policy
可见光通信（VLC）利用可见光的巨大免许可光谱带宽进行高速无线通信。由于每个VLC接入点覆盖的区域很小，移动用户的增加是不可避免的。为了处理这些干扰，开发快速有效的资源分配算法是一个挑战。本文介绍了移动性感知的VLC网络中的资源优化问题，使用T步前瞻策略和采用切换效率的概念。它示出的切换效率可以相关的网络的整体性能与未来的行动的基础上的用户的移动性。由于室内光无线信道的静态特性，可以通过预测用户的未来位置来预测未来的信道状态信息（CSI）。因此，提出了一种资源分配算法，该算法使用CSI来动态地为用户分配网络资源。为了解决这个数学上难以解决的问题，提出了一种新的松弛方法，这被证明是一个有用的工具，开发有效的算法与比例公平效用函数的网络优化问题。由此产生的算法是非常快的速度比以前的方法和流动性的认识，提高了网络的整体性能的速率和公平效用函数。
2018-12-10 cs.IT cs.NI math.IT
