專利名稱：一種用于ofdm動(dòng)態(tài)資源分配的動(dòng)態(tài)邊界約束方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單用戶OFDM系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)資源分配特別涉及一種用于OFDM動(dòng)態(tài)資源 分配的動(dòng)態(tài)邊界約束方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著集成數(shù)字電路和數(shù)字信號處理器件的迅猛發(fā)展，以及對無線通信高 數(shù)據(jù)速率要求的日趨迫切，OFDM技術(shù)以其頻譜利用率高和抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)再次受到了 廣泛的重視。但是，在傳統(tǒng)的OFDM系統(tǒng)中，所有的子載波都是采用相同的調(diào)制方式，因此， 整個(gè)系統(tǒng)的誤碼率(BER)就要由信道條件最差的那個(gè)子載波來決定。所以，為了達(dá)到一定 的誤碼率要求，只能以最差情況的子載波為目標(biāo)設(shè)計(jì)編碼和調(diào)制等技術(shù)。但是，在無線通信 系統(tǒng)中，資源(帶寬和功率)是有限的，因此必須有效的利用資源，以提高信息的傳輸速率。動(dòng)態(tài)的資源分配就是根據(jù)各子信道的信道增益不同，自適應(yīng)的分配比特、發(fā)送功 率等，以便最大限度地發(fā)送信息，從而有效提高頻譜效率。近年來，自適應(yīng)技術(shù)已經(jīng)成為無 線通信研究中的一個(gè)熱點(diǎn)。目前，OFDM系統(tǒng)的自適應(yīng)技術(shù)研究主要是從以下兩個(gè)角度出發(fā) 的(1)發(fā)射功率和系統(tǒng)傳輸性能(BER) —定的條件下，實(shí)現(xiàn)信息傳輸速率的最大化；(2) 信息傳輸速率和傳輸性能(BER) —定的條件下，使得發(fā)射功率最小化。對單用戶的OFDM動(dòng)態(tài)資源分配，現(xiàn)在已經(jīng)有了很多算法，但基本全部是在ADSL 信道條件下討論的，應(yīng)用到動(dòng)態(tài)變化的無線信道中存在許多問題，特別是在高速移動(dòng)環(huán)境 下。幾類主要算法總結(jié)如下(1)逐比特分配算法。以Hughes-Huber算法為代表，每次分 配一個(gè)比特給增加這一個(gè)比特所需功率增量最小的子載波，直至滿足結(jié)束條件。這類算法 的性能可以達(dá)到最優(yōu)，但是需要大量的查找，復(fù)雜度非常高；(2)等功率分配算法。以Chow 算法為代表，利用迭代的方法使其在設(shè)定的最大迭代次數(shù)內(nèi)盡可能的收斂到目標(biāo)比特?cái)?shù)， 最后逐比特調(diào)整，該算法的復(fù)雜度和貪婪算法相比雖有降低，但是在某些信道條件下算法 經(jīng)常產(chǎn)生振蕩而永遠(yuǎn)不收斂，并且有時(shí)殘留的比特?cái)?shù)目很大，使得此算法根本無法使用，并 且因?yàn)榈裙β史峙?，算法并不能收斂到最?yōu)結(jié)果；(3)基于注水線迭代的算法。以Jang算 法為代表，算法通過不斷更新注水線，然后在該注水線下利用注水原理計(jì)算各子信道上的 比特和功率分配。但是該算法在某些信道條件下根本不能收斂，而且以分配功率小于目 標(biāo)功率為結(jié)束條件，有時(shí)初始注水線對應(yīng)的分配功率比目標(biāo)功率小很多的情況下，算法就 不再繼續(xù)了，這是非常不合理的；(4)利用拉格朗日乘數(shù)法的算法。以Krongold算法為代 表，該算法雖然可以在保證達(dá)到最優(yōu)結(jié)果的條件下降低算法的復(fù)雜度，但是在實(shí)際的無線 信道環(huán)境下其迭代次數(shù)仍然較大。文章Jang J，Lee K B, and Lee Y H. Transmit power and bit allocationsfor OFDM systems in a loading channel, in Proc. IEEE Global Communications Conference, San Francisco,CA,Dec. 2003 283-288.中的算法即屬此列。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有各類方法的不足，本發(fā)明提供一種用于OFDM動(dòng)態(tài)資源分配的動(dòng)態(tài)邊界約束方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種用于OFDM動(dòng)態(tài)資源分配的動(dòng)態(tài)邊界約束方法，由以下發(fā)送端來完成，包括輸 入模塊、調(diào)制模塊、IFFT模塊、并/串變換模塊、+CP模塊、自適應(yīng)資源分配模塊和天線，其中 輸入模塊、調(diào)制模塊、IFFT模塊、并/串變換模塊、+CP模塊依次相連接；+CP模塊輸出端和 天線相連接；自適應(yīng)資源分配模塊連接到調(diào)制模塊上；自適應(yīng)資源分配模塊由參數(shù)初始化 模塊、比特/功率分配模塊、注水線更新模塊和結(jié)束條件判斷模塊依次相連接構(gòu)成，該方法 步驟如下1)開始，參數(shù)值(如目標(biāo)功率，各個(gè)子信道上的信道狀態(tài)信息，目標(biāo)誤碼率及各 個(gè)子信道上的噪聲方差等)初始化；
1 PN ιla)初始化，設(shè)注水線值義=^7(^ + 1一)，其中&_對是目標(biāo)功率，設(shè)為
σ -I =1 g
500mW，ο2是各個(gè)子信道上的噪聲方差(假設(shè)了各個(gè)子信道上的噪聲方差都是一樣的，值為 2 5mW
――，其中N是總的子載波個(gè)數(shù)，設(shè)為256個(gè)子載波)；Γ是信噪比差額，值為5.47dB， N
gn是子信道η的功率增益；(為了進(jìn)一步降低算法的復(fù)雜度，也可以給注水線隨機(jī)賦值，并 不影響收斂)；lb)初始化，設(shè)子載波數(shù)N。n為N ；Ic)初始化，注水線的上限XuppCT和下限A1otct為最終的注水線不可能出現(xiàn)的值， 如 10000 和 0 ；Id)初始化，已分配功率的上限Puppct和下限P1。■為最終的分配功率不可能出現(xiàn)的 值，如10000和-1 ；2)將參數(shù)初始值輸入到比特/功率分配模塊中，計(jì)算各個(gè)子載波上分配的比特和 功率，并對比特取整，然后再計(jì)算比特取整后所需的功率；2a)從子載波η = 1開始；2b)對子載波n，用公式bn= [Iog2 (λ · gn)]+，計(jì)算在該子載波上分配的比特?cái)?shù)， 其中λ是注水線的值，gn是第η個(gè)子信道的功率增益，[x]+ = max{x,0}；2c)對比取整，上面求出的bn是非負(fù)實(shí)數(shù)，為了實(shí)際的調(diào)制和解調(diào)，對它取整& =ToW^ZO，其中比是子信道η上分配的比特?cái)?shù)，(并不是整數(shù)，是實(shí)數(shù))，b 是對bn的取整，即子載波η上分配的整數(shù)比特；2d)判斷&是否為零？如果是，轉(zhuǎn)向2e)；否則，轉(zhuǎn)向2f)；2e)將可用子載波數(shù)減一，即N。n = Non-I ；2f)用公式元="^1(24-1)計(jì)算子載波η上分配比特￡所需的功率，其中Λ
Snb Sn
是子載波η上分配比特^時(shí)所需的功率，gn是子信道η的功率增益；2g)判斷η是否小于N 如果是，轉(zhuǎn)向2h)；否則，步驟2)結(jié)束，轉(zhuǎn)向步驟3)；2h)將子載波加一，即η = η+1，然后轉(zhuǎn)向2b)；
3)將已分配功率、目標(biāo)功率、注水線的上下限和已分配功率的上下限輸入到注水 線更新模塊中，更新注水線的值；3a)判斷已分配功率PT。tal和目標(biāo)功率Pt arg et的大小關(guān)系？如果相等，轉(zhuǎn)向步驟 5)；否則，轉(zhuǎn)向下一步；3b)判斷已分配功率是否大于目標(biāo)功率？如果是轉(zhuǎn)向3c)；否則，轉(zhuǎn)向3d)；3c)用 λ upper = min ( λ 聊er，λ )更新注水線值的上界，用 Pupper = min (Pupper, Plotal) 更新分配功率PT。tal的上界，轉(zhuǎn)向3e)；3d)用 λ lower = max ( λ lower, λ )更新注水線值的下界，用 Plower = max (Plower, Plotal) 更新分配功率PT。tal的下界；3e)判斷注水線的上界和下界是否都已經(jīng)全部更新，即不再等于初始設(shè)置的不可 能出現(xiàn)的值10000和0 ？如果是，轉(zhuǎn)向3f)；否則，轉(zhuǎn)向3g)；3f)用動(dòng)態(tài)邊界約束方法更新注水線λ = Alower + (^upper ~ Xlower). ；'°Wer ；
upper lower3g)用原算法中的方法更新注水線λ = λ + —~l-r— (Prarget — Protal)；
Νοη σ Γ4)注水線更新結(jié)束后，將已分配功率和目標(biāo)功率輸入到結(jié)束條件判斷模塊中，判 斷結(jié)束條件是否滿足，如果滿足，執(zhí)行步驟5)；否則，轉(zhuǎn)向步驟2)；4a)判斷已分配功率PT。tal和目標(biāo)功率Pt arg et差的絕對值是否小于預(yù)先設(shè)定的門 限值Threshold 如果是，轉(zhuǎn)向下一條；否則，轉(zhuǎn)向4e)；4b)如果已分配功率大于目標(biāo)功率，轉(zhuǎn)向4c)；否則，轉(zhuǎn)向4d)；4c)用貪婪算法逐比特減少，直至不能再在任何一個(gè)子載波上多減少一個(gè)比特，轉(zhuǎn) 向步驟5)；4d)用貪婪算法逐比特增加；直至不能再在任何一個(gè)子載波上多增加一個(gè)比特， 轉(zhuǎn)向步驟5)；4e)更新可用子載波數(shù)N。n = N，迭代次數(shù)加1，轉(zhuǎn)向步驟2)；5)該符號周期內(nèi)，各子載波上的功率和比特分配結(jié)束，進(jìn)行下一個(gè)符號周期的資 源分配。上述方法中如果是連續(xù)進(jìn)行資源分配，為進(jìn)一步降低算法的復(fù)雜度，可以在第一 個(gè)符號任意指定注水線(不影響收斂)，考慮信道在相鄰符號間變化不大，后面的符號可 以使用前面符號的注水線計(jì)算結(jié)果作為初始注水線，這樣可以進(jìn)一步降低算法的復(fù)雜度。在發(fā)送端，用戶將需要傳送的數(shù)據(jù)送入調(diào)制模塊，調(diào)制模塊根據(jù)自適應(yīng)資源分配 模塊分配參數(shù)的不同為不同的子載波分配不同的比特和功率(從而實(shí)現(xiàn)了資源自適應(yīng))， 然后將輸出的調(diào)制信號輸入IFFT模塊轉(zhuǎn)換成時(shí)域信號，將輸出的時(shí)域信號輸入并/串變換 模塊，然后通過+CP模塊為信號加上循環(huán)前綴后，最后通過天線發(fā)射。本發(fā)明方法所使用的數(shù)學(xué)模型為以速率最大化(RA)問題作為例子。信道是頻率 選擇性衰落信道，假設(shè)發(fā)送端已知各個(gè)子信道的信道狀態(tài)信息(CSI)。最優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型可描述為max R = max Y Iog2 (1 + P\ g")(1)
ρ- p σ Γs.t. YjPn^Ptotal, BERn<BERTasget,n^\,2,-,N.(2)
n=\其中，pn是子信道η上分配的功率；gn是子信道η的功率增益，gn= |Ηη|2;Γ是信 噪比差額，是由調(diào)制方式和誤碼率決定的，假設(shè)采用MQAM調(diào)制，不考慮信道編碼，Γ與誤碼
率BER之間的關(guān)系是Γ =，在系統(tǒng)中，假設(shè)目標(biāo)誤碼率BERt arg et為10_3 ； σ 2
是噪聲方差，我們假設(shè)所有的子信道上的噪聲相同。本發(fā)明方法主要是針對Jang算法的如下缺點(diǎn)一、算法以分配功率小于目標(biāo)功率 為結(jié)束條件，有時(shí)初始注水線對應(yīng)的分配功率比目標(biāo)功率小很多，算法就不再繼續(xù)了，顯然 是非常不合理的；并且在某些符號上算法永遠(yuǎn)都不收斂。二、如果限制算法收斂到與目標(biāo)功 率相近，使得經(jīng)過十次以內(nèi)的比特調(diào)整就可以得到最優(yōu)分配結(jié)果，則在某些信道條件下永 遠(yuǎn)不能收斂。三、如果為了為減少算法振蕩而設(shè)置較小的調(diào)整步長因子(如0. 7)，會(huì)進(jìn)一步 增加迭代次數(shù)。本發(fā)明方法主要有以下兩個(gè)調(diào)整(1)根據(jù)動(dòng)態(tài)更新的邊界、邊界對應(yīng)的功率和 目標(biāo)功率三者之間的關(guān)系計(jì)算新的注水線，避免了振蕩的產(chǎn)生，加快了收斂速度，使得算法 在任何信道情況下經(jīng)過有限次迭代后必然收斂。(2)改變算法結(jié)束的條件，當(dāng)分配的比特 數(shù)目與最終的分配比特?cái)?shù)目差值小于10時(shí)(根據(jù)分配功率與目標(biāo)功率的差計(jì)算)，結(jié)束迭 代，然后逐比特調(diào)整使其收斂到最優(yōu)解。這樣可以避免惡劣信道條件下迭代次數(shù)的增加，使 得最差信道條件下算法仍能在6次迭代內(nèi)結(jié)束。本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在(1)使用動(dòng)態(tài)邊界約束方法限制振蕩的產(chǎn)生，算 法在任何情況下都收斂；(2)算法收斂到剩余較小功率時(shí)才停止，而不是小于功率預(yù)算就 停止，避免了 Jang算法剩余較大功率值的缺點(diǎn)；(3)停止迭代的條件是分配功率與目標(biāo)功 率差值小于某個(gè)值(對應(yīng)剩余幾個(gè)比特)，可以有效降低迭代次數(shù)，需要調(diào)整的最大比特?cái)?shù) 目也是固定的，使得在最惡劣信道條件下算法復(fù)雜度是可以預(yù)測的，且較低。(4)連續(xù)進(jìn)行 動(dòng)態(tài)的資源分配時(shí)，可以僅在第一個(gè)OFDM符號計(jì)算初始注水線(或者可以不用計(jì)算，而是 給定一個(gè)任意值，不影響收斂)，后面每一個(gè)符號的注水線都是沿用其前一個(gè)符號的注水線 并進(jìn)行調(diào)整，以進(jìn)一步降低算法的復(fù)雜度。本發(fā)明方法可以應(yīng)用到所有功率最小化(MA)和速率最大化(RA)的迭代算法中， 在保證能夠收斂到最優(yōu)結(jié)果的前提下，大大降低了算法的復(fù)雜度。Jang算法也可以推廣到 功率最小化問題中，提出的動(dòng)態(tài)邊界約束方法也可以在其中使用。而且，也可以將本方法應(yīng) 用到Chow算法和Krongold算法。仿真結(jié)果表明，算法必然收斂，且復(fù)雜度同樣也大大降 低。
圖1為完成本發(fā)明方法所用發(fā)送端的方框示意圖；其中1、輸入模塊，2、調(diào)制模 塊，3、IFFT模塊，4、并/串變換模塊，5、+CP模塊，6、自適應(yīng)資源分配模塊，11、天線。
圖2為本發(fā)明方法所用發(fā)送端中自適應(yīng)資源分配模塊的結(jié)構(gòu)框圖；其中7、參數(shù) 初始化模塊，8、比特/功率分配模塊，9、注水線更新模塊，10、結(jié)束條件判斷模塊。圖3為本發(fā)明方法的流程圖；其中1)_5)是其各個(gè)步驟。圖4為本發(fā)明方法中步驟2)的流程圖；其中2a) _2h)是其各個(gè)步驟。圖5為本發(fā)明方法中步驟3)的流程圖；其中3a) _3g)是其各個(gè)步驟。圖6為本發(fā)明方法中步驟4)的流程圖，其中4a)_4e)是其各個(gè)步驟。具體實(shí)施方法下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不限于此。 實(shí)施例一種用于OFDM動(dòng)態(tài)資源分配的動(dòng)態(tài)邊界約束方法，由以下發(fā)送端來完成，如圖 1-2所示，包括輸入模塊1、調(diào)制模塊2、IFFT模塊3、并/串變換模塊4、+CP模塊5、自適應(yīng) 資源分配模塊6和天線11，其中輸入模塊1、調(diào)制模塊2、IFFT模塊3、并/串變換模塊4、 +CP模塊5依次相連接；+CP模塊5輸出端和天線11相連接；自適應(yīng)資源分配模塊6連接到 調(diào)制模塊2上；自適應(yīng)資源分配模塊6由參數(shù)初始化模塊7、比特/功率分配模塊8、注水線 更新模塊9和結(jié)束條件判斷模塊10依次相連接構(gòu)成，該方法步驟如下1)開始，參數(shù)值(如目標(biāo)功率，各個(gè)子信道上的信道狀態(tài)信息，目標(biāo)誤碼率及各 個(gè)子信道上的噪聲方差等)初始化；
1 PN ιla)初始化，設(shè)注水線值2 = ” + Σ 一)，其中是目標(biāo)功率，設(shè)為
YV σ .丄 =1 g
500mW，ο2是各個(gè)子信道上的噪聲方差(假設(shè)了各個(gè)子信道上的噪聲方差都是一樣的，值為 2 SmW
，其中N是總的子載波個(gè)數(shù)，設(shè)為256個(gè)子載波)；Γ是信噪比差額，值為5.47dB，
N
gn是子信道η的功率增益；(為了進(jìn)一步降低算法的復(fù)雜度，也可以給注水線隨機(jī)賦值，并 不影響收斂)；lb)初始化，設(shè)子載波數(shù)N。n為N ；Ic)初始化，注水線的上限XuppCT和下限A1otct為最終的注水線不可能出現(xiàn)的值， 如 10000 和 0 ；Id)初始化，已分配功率的上限Puppct和下限P1。■為最終的分配功率不可能出現(xiàn)的 值，如10000和-1 ；2)將參數(shù)初始值輸入到比特/功率分配模塊中，計(jì)算各個(gè)子載波上分配的比特和 功率，并對比特取整，然后再計(jì)算比特取整后所需的功率；2a)從子載波η = 1開始；2b)對子載波n，用公式bn= [Iog2 (λ · gn) ]+，計(jì)算在該子載波上分配的比特?cái)?shù)， 其中λ是注水線的值，gn是第η個(gè)子信道的功率增益，[x]+ = max {χ, 0}；2c)對比取整，上面求出的bn是非負(fù)實(shí)數(shù)，為了實(shí)際的調(diào)制和解調(diào)，對它取整bn = round{bn)，其中bn是子信道η上分配的比特?cái)?shù)，(并不是整數(shù)，是實(shí)數(shù))，Sn 是對bn的取整，即子載波η上分配的整數(shù)比特；2d)判斷&是否為零？如果是，轉(zhuǎn)向2e)；否則，轉(zhuǎn)向2f)；
2e)將可用子載波數(shù)減一，即N。n = Non-I ；2f)用公式計(jì)算子載波η上分配比特￡所需的功率，其中Λ
是子載波η上分配比特&時(shí)所需的功率，gn是子信道η的功率增益；2g)判斷η是否小于N 如果是，轉(zhuǎn)向2h)；否則，步驟2)結(jié)束，轉(zhuǎn)向步驟3)；2h)將子載波加一，即η = η+1，然后轉(zhuǎn)向2b)；3)將已分配功率、目標(biāo)功率、注水線的上下限和已分配功率的上下限輸入到注水 線更新模塊中，更新注水線的值；3a)判斷已分配功率PT。tal和目標(biāo)功率Pt arg et的大小關(guān)系？如果相等，轉(zhuǎn)向步驟 5)；否則，轉(zhuǎn)向下一步；3b)判斷已分配功率是否大于目標(biāo)功率？如果是轉(zhuǎn)向3c)；否則，轉(zhuǎn)向3d)；3c)用 λ upper = min ( λ 聊er，λ )更新注水線值的上界，用 Pupper = min (Pupper, Plotal) 更新分配功率PT。tal的上界，轉(zhuǎn)向3e)；3d)用 λ lower = max ( λ lower, λ )更新注水線值的下界，用 Plower = max (Plower, Plotal) 更新分配功率PT。tal的下界；3e)判斷注水線的上界和下界是否都已經(jīng)全部更新，即不再等于初始設(shè)置的不可 能出現(xiàn)的值10000和0 ？如果是，轉(zhuǎn)向3f)；否則，轉(zhuǎn)向3g)；3f)用動(dòng)態(tài)邊界約束方法更新注水線 3g)用原算法中的方法更新注水線 4)注水線更新結(jié)束后，將已分配功率和目標(biāo)功率輸入到結(jié)束條件判斷模塊中，判 斷結(jié)束條件是否滿足，如果滿足，執(zhí)行步驟5)；否則，轉(zhuǎn)向步驟2)；4a)判斷已分配功率PT。tal和目標(biāo)功率Pt arg et差的絕對值是否小于預(yù)先設(shè)定的門 限值Threshold 如果是，轉(zhuǎn)向下一條；否則，轉(zhuǎn)向4e)；4b)如果已分配功率大于目標(biāo)功率，轉(zhuǎn)向4c)；否則，轉(zhuǎn)向4d)；4c)用貪婪算法逐比特減少，直至不能再在任何一個(gè)子載波上多減少一個(gè)比特，轉(zhuǎn) 向步驟5)；4d)用貪婪算法逐比特增加；直至不能再在任何一個(gè)子載波上多增加一個(gè)比特， 轉(zhuǎn)向步驟5)；4e)更新可用子載波數(shù)N。n = N，迭代次數(shù)加1，轉(zhuǎn)向步驟2)；5)該符號周期內(nèi)，各子載波上的功率和比特分配結(jié)束，進(jìn)行下一個(gè)符號周期的資 源分配。
權(quán)利要求
一種用于OFDM動(dòng)態(tài)資源分配的動(dòng)態(tài)邊界約束方法，由以下發(fā)送端來完成，包括輸入模塊、調(diào)制模塊、IFFT模塊、并/串變換模塊、+CP模塊、自適應(yīng)資源分配模塊和天線，其中輸入模塊、調(diào)制模塊、IFFT模塊、并/串變換模塊、+CP模塊依次相連接；+CP模塊輸出端和天線相連接；自適應(yīng)資源分配模塊連接到調(diào)制模塊上；自適應(yīng)資源分配模塊由參數(shù)初始化模塊、比特/功率分配模塊、注水線更新模塊和結(jié)束條件判斷模塊依次相連接構(gòu)成，該方法步驟如下1)開始，參數(shù)值初始化；1a)初始化，設(shè)注水線值其中PT arg et是目標(biāo)功率，設(shè)為500mW，σ2是各個(gè)子信道上的噪聲方差；Γ是信噪比差額，值為5.47dB，gn是子信道n的功率增益；1b)初始化，設(shè)子載波數(shù)Non為N；1c)初始化，注水線的上限λupper和下限λlower為最終的注水線不可能出現(xiàn)的值如10000和0；1d)初始化，已分配功率的上限Pupper和下限Plower為最終的分配功率不可能出現(xiàn)的值，如10000和 1；2)將參數(shù)初始值輸入到比特/功率分配模塊中，計(jì)算各個(gè)子載波上分配的比特和功率，并對比特取整，然后再計(jì)算比特取整后所需的功率；2a)從子載波n＝1開始；2b)對子載波n，用公式bn＝[log2(λ·gn)]+，計(jì)算在該子載波上分配的比特?cái)?shù)，其中λ是注水線的值，gn是第n個(gè)子信道的功率增益，[x]+＝max{x，0}；2c)對bn取整，上面求出的bn是非負(fù)實(shí)數(shù)，為了實(shí)際的調(diào)制和解調(diào)，對它取整其中bn是子信道n上分配的比特?cái)?shù)，是對bn的取整，即子載波n上分配的整數(shù)比特；2d)判斷是否為零？如果是，轉(zhuǎn)向2e)；否則，轉(zhuǎn)向2f)；2e)將可用子載波數(shù)減一，即Non＝Non 1；2f)用公式計(jì)算子載波n上分配比特所需的功率，其中是子載波n上分配比特時(shí)所需的功率，gn是子信道n的功率增益；2g)判斷n是否小于N？如果是，轉(zhuǎn)向2h)；否則，步驟2)結(jié)束，轉(zhuǎn)向步驟3)；2h)將子載波加一，即n＝n+1，然后轉(zhuǎn)向2b)；3)將已分配功率、目標(biāo)功率、注水線的上下限和已分配功率的上下限輸入到注水線更新模塊中，更新注水線的值；3a)判斷已分配功率PTotal和目標(biāo)功率PT arg et的大小關(guān)系？如果相等，轉(zhuǎn)向步驟5)；否則，轉(zhuǎn)向下一步；3b)判斷已分配功率是否大于目標(biāo)功率？如果是轉(zhuǎn)向3c)；否則，轉(zhuǎn)向3d)；3c)用λupper＝min(λupper，λ)更新注水線值的上界，用Pupper＝min(Pupper，PTotal)更新分配功率PTotal的上界，轉(zhuǎn)向3e)；3d)用λlower＝max(λlower，λ)更新注水線值的下界，用Plower＝max(Plower，PTotal)更新分配功率PTotal的下界；3e)判斷注水線的上界和下界是否都已經(jīng)全部更新，即不再等于初始設(shè)置的不可能出現(xiàn)的值10000和0？如果是，轉(zhuǎn)向3f)；否則，轉(zhuǎn)向3g)；3f)用動(dòng)態(tài)邊界約束方法更新注水線 <mrow><mi>λ</mi><mo>=</mo><msub> <mi>λ</mi> <mi>lower</mi></msub><mo>+</mo><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>λ</mi><mi>upper</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>λ</mi><mi>lower</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>·</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>P</mi> <mrow><mi>T </mi><mi>arg</mi><mi> et</mi> </mrow></msub><mo>-</mo><msub> <mi>P</mi> <mi>lower</mi></msub> </mrow> <mrow><msub> <mi>P</mi> <mi>upper</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>P</mi> <mi>lower</mi></msub> </mrow></mfrac><mo>;</mo> </mrow>3g)用原算法中的方法更新注水線 <mrow><mi>λ</mi><mo>=</mo><mi>λ</mi><mo>+</mo><mfrac> <mn>1</mn> <mrow><msub> <mi>N</mi> <mi>on</mi></msub><mo>·</mo><msup> <mi>σ</mi> <mn>2</mn></msup><mo>·</mo><mi>Γ</mi> </mrow></mfrac><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>P</mi><mrow> <mi>T </mi> <mi>arg</mi> <mi> et</mi></mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>P</mi><mi>Total</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>;</mo> </mrow>4)注水線更新結(jié)束后，將已分配功率和目標(biāo)功率輸入到結(jié)束條件判斷模塊中，判斷結(jié)束條件是否滿足，如果滿足，執(zhí)行步驟5)；否則，轉(zhuǎn)向步驟2)；4a)判斷已分配功率PTotal和目標(biāo)功率PT arg et差的絕對值是否小于預(yù)先設(shè)定的門限值Threshold？如果是，轉(zhuǎn)向下一條；否則，轉(zhuǎn)向4e)；4b)如果已分配功率大于目標(biāo)功率，轉(zhuǎn)向4c)；否則，轉(zhuǎn)向4d)；4c)用貪婪算法逐比特減少，直至不能再在任何一個(gè)子載波上多減少一個(gè)比特，轉(zhuǎn)向步驟5)；4d)用貪婪算法逐比特增加；直至不能再在任何一個(gè)子載波上多增加一個(gè)比特，轉(zhuǎn)向步驟5)；4e)更新可用子載波數(shù)Non＝N，迭代次數(shù)加1，轉(zhuǎn)向步驟2)；5)該符號周期內(nèi)，各子載波上的功率和比特分配結(jié)束，進(jìn)行下一個(gè)符號周期的資源分配。FSA00000177558000011.tif,FSA00000177558000012.tif,FSA00000177558000013.tif,FSA00000177558000014.tif,FSA00000177558000015.tif,FSA00000177558000016.tif,FSA00000177558000017.tif,FSA00000177558000018.tif
全文摘要
一種用于OFDM動(dòng)態(tài)資源分配的動(dòng)態(tài)邊界約束方法，屬數(shù)字通信技術(shù)領(lǐng)域，由發(fā)送端完成，其中輸入、調(diào)制、IFFT、并/串變換、+CP模塊依次相連；+CP模塊和天線相接，該方法步驟為開始，參數(shù)值初始化；計(jì)算各個(gè)子載波上分配的比特和功率，并對比特取整，計(jì)算比特取整后所需的功率；將已分配功率、目標(biāo)功率、注水線的上下限和已分配功率的上下限輸入到注水線更新模塊中，更新注水線的值；將已分配功率和目標(biāo)功率輸入到結(jié)束條件判斷模塊中，判斷結(jié)束條件是否滿足，是則在該符號周期內(nèi)結(jié)束資源分配，進(jìn)行下一符號周期的資源分配；否則轉(zhuǎn)向步驟2)。本發(fā)明可加快收斂速度，降低系統(tǒng)復(fù)雜性，并能得到很好的性能，具有重要的價(jià)值。
文檔編號H04L27/26GK101902431SQ20101022079
公開日2010年12月1日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者王建麗, 王金堂, 田丹, 趙麗, 趙新鳳, 鄭來波, 黃明娟 申請人:山東大學(xué)