CN103582100A - 一种在动态能量获取下的ofdma下行系统的动态资源分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在动态能量获取下的OFDMA下行系统的动态资源分配方法。本方法主要解决了在能量和信道状态动态变化的情况下为多用户分配功率和子载波，并使系统的长期功率利用率最大。本方法的主要步骤为：（1）建立基于系统特性的资源分配体系；（2）建立动态能量获取机制；（3）用户进行信息反馈，更新系统状态；（4）计算每个子载波的最小所需功率；（5）选取可分配的子载波集合；（6）为每个用户分配相应的传输功率和子载波。

Description

一种在动态能量获取下的OFDMA下行系统的动态资源分配方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，提供了一种在动态能量获取下的OFDMA下行系统的动态功率和子载波联合分配方法。该方法实现了在能量和信道状态实时变化时，对功率和子载波进行动态联合分配，进而提高网络长期的功率利用率，可以作为动态OFDMA网络的一个重要组成部分。 

背景技术

近年来，随着无线网络的迅猛发展，人们在无线环境下对资源和服务的需求日益增大。OFDMA系统因其在资源配置和多用户分集方面的灵活性，使其广泛用于高效通信系统。在下行OFDMA系统中，可以通过为每个用户选择最佳的子载波和传输功率来使系统的吞吐量达到最大。但是随着对传输速率的要求越来越高对能源的要求也随之增高。这一趋势在能源的消耗快速上升的情况下具有严峻的经济意义。同时在能量感知技术的推动下，绿色通信得到了快速的发展，人们考虑采用可再生能源(诸如光能、风能、电磁场辐射等)为无线通信节点供能，并在能量和信道状态动态变化的条件下对资源进行优化分配，以期在保证系统性能的同时提高资源的利用率。 

如图1所示，本发明研究基于动态能量获取下的OFDMA下行通信系统的功率和子载波联合分配体系。系统包含一个基站和K个用户，基站具有能量收集（Energy Harvesting）功能，安装有可充电电池，环境中的可再生能源转化为电能，存储到可充电电池中，以供系统的数据传输。系统的总带宽是B Hz，并有N_f个子载波，信道状态实时变化，且每一子载波有各自的SNR中断值，在每一时间间隙的初始时刻,基站从用户那里 获得信道状态H的反馈信息,其由基站到用户下行信道的大尺度衰落，阴影衰落和快衰落组成。每一时刻基站根据系统的现有储能和信道状态，为每个用户分配相应的功率和子载波，以最大化系统的功率利用率。 

研究无线网络中的能量管理机制,应以持续保障无线通信质量为目标，并着眼于动态能量获取与无线资源分配之间，以及能量使用在不同传输节点之间的协调。即需要从一个全新的维度探索无线资源、能量获取、传输质量三者的关联。由于可再生能源存在不稳定性,加之电池容量有限,根据当前存储能量状况、信道条件、业务量等对传输功率等进行自适应控制是一个重要且富有挑战的课题。当前将可再生能源用于无线通信主要存在以下亟需解决的问题: 

首先，如何能将无线资源与能量的到达特性进行动态适配？实际情况中，能量收集和信道状态都是随时间变化的，且无法在做出决策前预测这些变化过程的准确统计信息，同时用户的信息反馈通常是不准确的。所以需要选择合适的方法来描述动态的能量收集过程并估算信道状态的准确信息。 

其次，现有研究主要进行功率分配，没有考虑功率和子载波的联合分配，缺乏对实时变化的信道状态和动态的能量获取的综合考虑。虽然传输能耗主要体现在发射功率上，但选择合适的子载波传输，将提高传输速率和可靠性，进而直接决定能量的使用效率，特别当能量获取存在动态性时，能量的使用需要和当前储能状态进行动态匹配。 

最后，多节点网络的能量交互使用值得深入探讨。缺少对多节点的网络，特别是具有不同能量获取方式的传输节点的部署，及基于能量存储状态和到达特性的调度策略的综合考虑。另外,怎样通过节点间的协调合作，弥补部分节点能量不足的问题也值得深入探讨。 

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种在能量和信道状态实时变化时，对功率和子载波进行动态联合分配，进而提高网络长期的功率利用率的OFDMA下行系统的功率和子载波分配方法。 

本发明的基本思路：首先基站根据能量获取过程更新系统的能量状态，由用户对信道增益的反馈信息更新信道状态；然后根据信道增益和能量状态以及用户的QoS要求，更新可分配子载波集合；最后基站以最大化系统长期功率利用率为目的，从可用分配子载波集合中选择相应的子载波分配给每个用户，并为每个用户的每个子载波分配相应的传输功率。 

为解决上述技术问题，本发明通过如下技术方案实现：一种在动态能量获取下的OFDMA下行系统的动态资源分配方法，包括如下步骤： 

（1）建立基于系统特性的资源分配体系：在基站上安装能量收集器和资源调度器；能量收集器将环境中可再生能量转化为电能，存储到可充电电池中，以供数据传输，资源调度器接收来自用户对于信道状态的反馈信息，并结合用户的QoS要求和可充电电池的能量获取信息为每个用户分配功率和子载波； 

（2）建立动态能量获取机制：对于可再生能源来说，能量获取具有突发性，受多种因素（如环境、气候等因素）影响，而且不同种类的可再生能源，能量获取特性（如能量到获取量，能量获取时间间隔等）不同。这种随时间变化的能量收集过程，每时隙获取的能量值为相互独立的。在t时刻收集到的能量为并且可充电电池的最大容量为B_max，同时，电网作为补充电源，当传输所需要的能量超过可充电电池的可用能量时(用功率代替能量)，多余的部分由电网供能，则t+1时刻电池中的可用能量为： 

$B^{t+1}=\min \{B^t-(P^t-P_N^t)+X_E^{t+1},B_{\max }\}$

其中P^t表示t时刻分配给用户的总共功率，

表示t时刻来自电网中用于数据传输的功率，

表示t+1时刻到达的功率。 

（3）用户进行信息反馈，更新系统状态：本发明的状态空间包含能量状态B和信道状态

（3a）在每一时隙的初始时刻，用户将系统当前的信道增益

反馈给基站中的资源调度器，因为此时用户反馈的信道增益是不准确的，所以资源调度器需要根据反馈信息和历史信息估算得到当前时刻较为准确的信道增益

更新系统的信道状态。基站的资源调度器根据收到的反馈信息，估计当前时刻信道增益的准确信息，即： 

H^t＝f（H′^t） 

（3b）根据上述估算得到的较为准确信道状态，并结合步骤2得到的当前状态下可充电电池中的可用能量，更新系统状态为，

表示t时刻的系统状态，由t时刻的电池中可用功率和信道状态组成。 

（4）计算每个子载波的所需最小功率：综合考虑系统信道状态的动态变化和用户的QoS要求，初步分配每个子载波所需的最小传输功率，并将子载波按照状态优劣排序。基站根据信道增益和SNR中断得到的每一子载波在当前时刻所需的传输功率

为： 

$P_{i,\mathrm{out}}^t=\frac{{\mathrm{SNR}}_i\·{\mathrm{\σ}}^2}{{\left|H_i^t\right|}^2},$

其中SNR_i表示子载波i的中断值，δ²表示信道上的高斯白噪声的均方差；

表示t时刻子载波i信道增益，其由基站到用户下行信道的大尺度衰落，阴影衰落和快衰落组成。 

（5）选取可分配的子载波集合：根据当前时刻可充电电池中可用能量B^t和每个子载波中所需的能量，选取当前时刻可以用来分配给用户进行数据传输的子载波集合根据步骤4得到的每个子载波的功率，将子载波按照功率从大到小的顺序排列，再根据可充电电池的储量选取能够满足能量要求的且信道状态较好的子载波f_j，组成集合

用来进行后续的资源分配，进行数据传输，能量要求为： 

$B^t\≤\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{P}_j$

根据步骤4得到的子载波排序，保证信道状态和可用能量的协调，选取能满足电池状态的并且信道状态较好的子载波组成集合，减小了分配过程的行为空间和降低了复杂度，为下一步资源分配做准备，保证系统长期效益。 

（6）为每个用户分配相应的传输功率和子载波：根据上述得到的子载波集合及可充电电池中的储能为每个用户分配最优的传输功率和子载波，使系统的效益最大，同时要保证传输的总能量不超过可充电电池的可用能量和电网提供的能量，而且每个子载波只能分配给一个用户。选择能够使长期功率利用率最大的功率和子载波分配给用户。例如，具体实施时可用下面的式子进行搜索，为用户分配子载波和传输功率： 

$U^{*}\left(A^t\right)=\underset{A^t\∈\stackrel{\→}{A}}{\arg \max }\underset{t=0}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\γ}}^t{U}^t\left(A^t\right)$

其中折扣因子γ^t满足0≤γ^t≤1表示将来的行为选择对当前效益及行为选择的影响。 

最终的资源分配策略为依据步骤6决定每个用户分配到的子载波，并确定每个用户在所分配到的子载波上的传输功率，使得系统的功率利用率最大化。 

本发明的有益效果： 

（1）本发明将动态能量获取和无线资源动态优化(时间维度)、多节点协作(时空维度)相结合，综合研究资源的协同管理，利用可再生能源转化为电能为无线通信系统供电，并与电网供电相结合，电网作为备用电源，减少不可再生能源的消耗，并延长了无线通信系统的寿命。 

（2）不同于现有发明在能量收集下的OFDMA系统中只对能量进行管理，本发明对功率和子载波进行联合分配，并根据系统时变的能量状态和信道状态，在信道状态良好时为用户分配较多的能量，在信道状态差时，分配较少的能量，最大化系统的长期功率利用率。 

（3）本发明基于多节点的OFDMA系统，充分考虑多用户间的协调，利用用户的反馈信息，更新当前的状态信息，并根据用户不同的QoS要求预选出可用于分配的信道状态较好的子载波分配给用户，合理利用可充电电池中的可用能量，为每个用户的每个子载波分配传输功率，增大了系统整体的能量利用率。 

附图说明

图1为本发明方法的系统模型示意图； 

图2为本发明方法的状态转移过程图； 

图3为本发明方法的流程图； 

图4为本发明实施例中总功率利用率随时间变化仿真结果示意图； 

图5为本发明实施例中电网耗能随时间变化仿真结果示意图。 

具体实施方式

为了是本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，本发明采用如下具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。 

一种在动态能量获取下的OFDMA下行系统的动态资源分配方法，具体包括以下步骤： 

（1）建立基于系统特性的资源分配体系：在基站上安装能量收集器和资源调度器； 

能量收集器将环境中可再生能量转化为电能，存储到可充电电池中，以供数据传输；资源调度器接收来自用户对于信道状态的反馈信息，并结合用户的QoS要求和可充电电池的能量获取信息为每个用户分配功率和子载波。 

(2)建立动态能量获取机制：对于可再生能源来说，能量获取具有突发性，受多种因素（如环境、气候等因素）影响，而且不同种类的可再生能源，能量获取特性（如能量到获取量，能量获取时间间隔等）不同。这种随时间变化的能量收集过程，每时隙获取的能量值为相互独立的。在t时刻收集到的能量为并且可充电电池的最大容量为B_max，同时，电网作为补充电源，当传输所需要的能量超过可充电电池的可用能量时，多余的部分由电网供能，则t+1时刻电池中的可用能量为： 

$B^{t+1}=\min \{B^t-(P^t-P_N^t)+X_E^{t+1},B_{\max }\}$

其中P^t表示t时刻分配给用户的总共功率，

表示t时刻来自电网中用于数据传输的功率，

表示t+1时刻到达的功率。 

（3）用户进行信息反馈，更新系统状态：本发明的状态空间包含能量状态B和信道状态

（3a）在每一时隙的初始时刻，用户将系统当前的信道增益

反馈给基站中的资源调度器，因为此时用户反馈的信道增益是不准确的，所以资源调度器需要根据反馈信息和历史信息估算得到当前时刻较为准确的信道增益

更新系统的信道状态。基站的资源调度器根据收到的反馈信息，估计当前时刻信道增益的准确信息，即： 

H^t=f(H′^t) 

（3b）根据上述估算得到的较为准确信道状态，并结合步骤2得到 的当前状态下可充电电池中的可用能量，更新系统状态为，

表示t时刻的系统状态，由t时刻的电池中可用功率和信道状态组成。 

（4）计算每个子载波的所需最小功率：综合考虑系统信道状态的动态变化和用户的QoS要求，初步分配每个子载波所需的最小传输功率，并将子载波按照状态优劣排序。基站根据信道增益和SNR中断得到的每一子载波在当前时刻所需的传输功率

为： 

$P_{i,\mathrm{out}}^t=\frac{{\mathrm{SNR}}_i\·{\mathrm{\σ}}^2}{{\left|H_i^t\right|}^2},$

其中SNR_i表示子载波i的中断值，δ²表示信道上的高斯白噪声的均方差；表示t时刻子载波i信道增益，其由基站到用户下行信道的大尺度衰落，阴影衰落和快衰落组成。 

（5）选取可分配的子载波集合：根据当前时刻可充电电池中可用能量Bt和每个子载波中所需的能量，选取当前时刻可以用来分配给用户进行数据传输的子载波集合

根据步骤4得到的每个子载波的功率，将子载波按照功率从大到小的顺序排列，再根据可充电电池的储量选取能够满足能量要求的且信道状态较好的子载波f_j，组成集合用来进行后续的资源分配，进行数据传输，能量要求为： 

$B^t\≤\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{P}_j$

根据步骤4得到的子载波排序，保证信道状态和可用能量的协调，选取能满足电池状态的并且信道状态较好的子载波组成集合，减小了分配过程的行为空间和降低了复杂度，为下一步资源分配做准备，保证系统长期效益。 

（6）为每个用户分配相应的传输功率和子载波：根据上述得到的子 载波集合及可充电电池中的储能为每个用户分配最优的传输功率和子载波，使系统的效益最大，同时要保证传输的总能量不超过可充电电池的可用能量和电网提供的能量，而且每个子载波只能分配给一个用户。选择能够使长期效益最大的功率和子载波分配给用户。例如，在具体实施时可用下面的式子进行搜索，为用户分配子载波和传输功率： 

$U^{*}\left(A^t\right)=\underset{A^t\∈\stackrel{\→}{A}}{\arg \max }\underset{t=0}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\γ}}^t{U}^t\left(A^t\right)$

其中折扣因子γ^t满足0≤γ^t≤1表示将来的行为选择对当前效益及行为选择的影响。 

最终的资源分配策略为依据步骤6决定每个用户分配到的子载波，并确定每个用户在所分配到的子载波上的传输功率，使得系统的功率利用率最大化。 

实施例 

构建动态能量获取下的OFDMA下行通信系统的功率和子载波联合分配模型。 

本实施例构建动态能量获取下的OFDMA下行通信系统的功率和子载波联合分配模型，包括一个基站和3个用户，假设能量的到达过程是以速率λ_E＝20j/s到达的泊松过程，考虑用户的实际体验和系统的总体效益，仿真参数选取如表1所示： 

参数	数值
		用户数目	3
子载波数目	8
		噪声功率	1×10-4mw
信道	瑞利信道

[0065] 

电池容量	200焦耳
		总带宽	500kHz
电网最大供能	200j

1.功率利用率： 

功率利用率用每焦耳能量传输的数据数来表示，表达式为： 

$R_{s^{\′}|s}^t\left(A^t\right)=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=1}{\overset{N_f}{\mathrm{\Σ}}}{R}_{s^{\′}|s}^t\left(A_{i,k}^t\right)=\frac{\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=1}{\overset{N_f}{\mathrm{\Σ}}}{y}_{i,k}^t{W}_{i,k}{\log }_2(1+\frac{x_{i,k}^t{P}^t{\left|H_{i,k}^t\right|}^2}{{\mathrm{\σ}}_{i,k}^t})}{P^t}$

其中P^t为t时刻用户分配的总的传输功率。功率因子为占用可用能量的百分比，所以可以得到功率分配因子约束条件为： 

$\underset{i=1}{\overset{N_f}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{x}_{i,k}^t\≤\mathrm{1,0}\≤x_{i,k}^t\≤1,\∀i,k$

另外，因为每个子载波只能分配给一个用户，可得子载波分配因子的约束条件为： 

$\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=1}{\overset{N_f}{\mathrm{\Σ}}}{y}_{i,k}^t\≤1,y_{i,k}^t=\left\{\mathrm{0,1}\right\},\∀i,k.$

2.电网耗能： 

系统首先由可充电电池功能，当可充电电池中的能量不足时，剩下的能量由电网提供，所以电网的耗能为： 

$P_N^t=\left\{\begin{array}{c}{P}^t-B^t,P^t>B^t\\ 0,P^t\≤B^t\end{array}\right.$

其中P^t为t时刻用户分配的总的传输功率，B^t为t时刻系统可充电电池的储能。（在本发明的仿真中，为了便于观察，假设的可充电电池容量和能量到达速率较低，电网一直辅助供电。） 

3.信道状态信息的估算： 

基站的资源调度器根据收到的用户对信道增益的反馈信息H′^t，利用 下面公式估计当前时刻信道增益的准确信息H^t： 

$H^t=\frac{\underset{t=0}{\overset{t}{\mathrm{\Σ}}}{I}^{t}r\left(H^t\right|H^{\′t})}{\underset{t=0}{\overset{t}{\mathrm{\Σ}}}r\left(H^{\′t}\right)}\·H^{\′t}$

$I=\left\{\begin{array}{c}0,|H^t-H^{\′t}|>\mathrm{\δ}\\ 1,|H^t-H^{\′t}|\≤\mathrm{\δ}\end{array}\right.$

其中表示在t时刻之前反馈准确得到次数，

表示t时刻之前反馈的总次数。 

4.仿真结果： 

如图4所示，功率利用率随时间的推移最后得到较好的收敛，并且得到较高的功率利用率，所以本发明所提出的动态能量获取下的功率和子载波联合分配是可行的。 

如图5所示，电网能量的消耗随时间的推移越来越少，由此证明本发明充分减少了电网能量的消耗，进而降低对不可再生能源的消耗。 

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (7)

1.一种在动态能量获取下的OFDMA下行系统的动态资源分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）建立基于系统特性的资源分配体系；

（2）建立动态能量获取机制；

（3）用户进行信息反馈，更新系统状态；

（4）计算每个子载波的最小所需功率；

（5）选取可分配的子载波集合；

（6）为每个用户分配相应的传输功率和子载波，

具体讲包括以下步骤：

（1）建立基于系统特性的资源分配体系：在基站上安装能量收集器和资源调度器以供数据传输和为每个用户分配功率和子载波；

（2）建立动态能量获取机制：设能量的到达过程是以速率λ_E到达的泊松过程，可充电电池的最大容量为B_max，电网作为备用电池；

（3）用户进行信息反馈，更新系统状态：所状态空间包含能量状态B和信道状态

（3a）在每一时隙的初始时刻，用户将系统当前的信道增益

反馈给基站中的资源调度器，资源调度器根据之前的历史信息估算得到当前时刻较为准确的信道增益

（3b）结合步骤2得到的当前状态下可充电电池中的可用能量，更新系统状态为

（4）计算每个子载波的所需最小功率：初步分配每个子载波所需的最小传输功率，并将子载波按照状态优劣排序；基站根据信道增益和SNR中断得到的每一子载波在当前时刻所需的传输功率；

（5）选取可分配的子载波集合：根据当前时刻可充电电池中可用能量B^t和每个子载波中所需的能量，选取当前时刻可以用来分配给用户进行数据传输的子载波集合

（6）为每个用户分配相应的传输功率和子载波：根据上述得到的子载波集合及可充电电池中的储能为每个用户分配最优的传输功率和子载波，使系统的功率利用率最大，同时要保证传输的总能量不超过可充电电池的可用能量和电网提供的能量，而且每个子载波只能分配给一个用户；

最终的资源分配策略为依据步骤（6）决定每个用户分配到的子载波，确定每个用户在所分配到的子载波上的传输功率。

2.根据权利要求1所述的一种在动态能量获取下的OFDMA下行系统的动态资源分配方法，其特征在于：所述步骤（1）中能量收集器将环境中可再生能量转化为电能，存储到可充电电池中，以供数据传输；资源调度器接收来自用户对于信道状态的反馈信息，并结合信道的SNR中断值和可充电电池的能量获取信息，为每个用户分配功率和子载波。

3.根据权利要求1所述的一种在动态能量获取下的OFDMA下行系统的动态资源分配方法，其特征在于：所示步骤（2）中将动态能量获取与无线通信系统相结合从动态能量获取、无线资源动态优化(时间维度)、多节点协作(时空维度)的角度综合研究能量和子载波的协同管理。利用可再生能源转化为电能为无线通信系统供电，并与电网供电相结合，减少不可再生能源的消耗，并延长了无线通信系统的寿命。量化了能量的到达过程，当能量超过电池的最大容量时，多余的能量将会被丢弃，同时将电网作为备用能源，当传输功率大于可充电电池的可用能量时（用功率代替能量），多余部分由电网提供，则t+1时刻电池中的可用能量为：

$B^{t+1}=\min \{B^t-(P^t-P_N^t)+X_E^{t+1},B_{\max }\}$

其中P^t表示t时刻分配给用户的总共功率，

表示t时刻来自电网中用于数据传输的功率，

表示t+1时刻到达的功率。

4.根据权利要求1所述的一种在动态能量获取下的OFDMA下行系统的动态资源分配方法，其特征在于：所示步骤（3）中，用户反馈的信道增益是不准确的，基站的资源调度器需要根据反馈信息和之前的历史信息估算当前状态较为准确的信道增益，更新信道状态，基站的资源调度器根据收到的反馈信息，利用下面公式估计当前状态信道的准确信息：

$H^t=\frac{\underset{t=0}{\overset{t}{\mathrm{\Σ}}}{I}^{t}r\left(H^t\right|H^{\′t})}{\underset{t=0}{\overset{t}{\mathrm{\Σ}}}r\left(H^{\′t}\right)}\·H^{\′t}$

$I=\left\{\begin{array}{c}0,|H^t-H^{\′t}|>\mathrm{\δ}\\ 1,|H^t-H^{\′t}|\≤\mathrm{\δ}\end{array}\right.$

其中

表示在t时刻之前反馈准确得到次数，表示t时刻之前反馈的总次数。

5.根据权利要求1所述的一种在动态能量获取下的OFDMA下行系统的动态资源分配方法，其特征在于：所示步骤（4）中，综合考虑系统信道状态的动态变化和信道的QoS要求，初步分配每个子载波所需的最小传输功率，并将子载波按照状态优劣排序，基站根据信道增益和SNR要求得到的每一子载波在当前时刻所需的传输功率

为：

$P_{i,\mathrm{out}}^t=\frac{{\mathrm{SNR}}_i{\·\mathrm{\σ}}^2}{{\left|H_i^t\right|}^2},$

其中SNR_i表示子载波i的中断值，δ²表示信道上的高斯白噪声的均方差；

表示t时刻子载波i信道增益，其由基站到用户下行信道的大尺度衰落，阴影衰落和快衰落组成。

6.根据权利要求1所述的一种在动态能量获取下的OFDMA下行系统的动态资源分配方法，其特征在于：所述步骤（5）中根据步骤（4）得到的每个子载波的功率，将子载波按照功率从大到小的顺序排列，再根据可充电电池的储量选取能够满足能量要求的且信道状态较好的子载波f_j，组成集合

用来进行后续的资源分配，进行数据传输，能量要求为：

$B^t\≤\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{P}_j.$

7.根据权利要求1所述的一种在动态能量获取下的OFDMA下行系统的动态资源分配方法，其特征在于：所述步骤（6）根据下面的式子进行搜索，选择使得系统长期功率利用率(U^t(A^t))取最大值时的子载波和功率分配策略为用户分配子载波和传输功率：

$U^{*}\left(A^t\right)=\underset{A^t\∈\stackrel{\→}{A}}{\arg \max }\underset{t=0}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\γ}}^t{U}^t\left(A^t\right).$

Images