CN111511001B - 一种多基站ofdm系统下行链路资源分配方法 - Google Patents

一种多基站ofdm系统下行链路资源分配方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111511001B
CN111511001B CN202010269581.4A CN202010269581A CN111511001B CN 111511001 B CN111511001 B CN 111511001B CN 202010269581 A CN202010269581 A CN 202010269581A CN 111511001 B CN111511001 B CN 111511001B
Authority
CN
China
Prior art keywords
base station
subcarrier
power
matching
nth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010269581.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111511001A (zh
Inventor
董志诚
李爽
吴鹏飞
崔静静
刘轶鹏
吴志强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tibet University
Original Assignee
Tibet University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tibet University filed Critical Tibet University
Priority to CN202010269581.4A priority Critical patent/CN111511001B/zh
Publication of CN111511001A publication Critical patent/CN111511001A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111511001B publication Critical patent/CN111511001B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0203—Power saving arrangements in the radio access network or backbone network of wireless communication networks
    • H04W52/0206—Power saving arrangements in the radio access network or backbone network of wireless communication networks in access points, e.g. base stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/06—TPC algorithms
    • H04W52/14—Separate analysis of uplink or downlink
    • H04W52/143—Downlink power control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/24—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters
    • H04W52/241—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters taking into account channel quality metrics, e.g. SIR, SNR, CIR, Eb/lo
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/26—TPC being performed according to specific parameters using transmission rate or quality of service QoS [Quality of Service]
    • H04W52/267—TPC being performed according to specific parameters using transmission rate or quality of service QoS [Quality of Service] taking into account the information rate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多基站OFDM系统下行链路资源分配方法，其包括以下子步骤：S1、初始化每个基站在每个子载波上的平均功率，并获取不同基站和不同子载波之间的速率；S2、根据不同基站和不同子载波之间的速率进行基站‑子载波配对；S3、根据基站‑子载波配对结果对基站‑子载波进行功率分配；S4、根据基站‑子载波功率分配结果对电网电能和太阳能分配。本方法提出了基站‑子载波之间的分配、功率分配方法，达到了最大化系统和速率。并且由于本方法使用了收集的能量与电网共存的供电系统，达到节能减排，实现绿色通信的效果，可以有效降低基站对电网电能的消耗。

Description

一种多基站OFDM系统下行链路资源分配方法
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及一种多基站OFDM系统下行链路资源分配方法。
背景技术
目前列车乘客仅能通过地面普通蜂窝移动通信网络进行简单的话音和低速率数据通信，很多时候通信信号较差，甚至连基本的语音通话都不能保证，更别说高速率的多媒体数字无线通信。离广大铁路乘客期望的宽带高速无线通信业务相差甚远。正交频分复用(Orthogonal frequency-division multiplexing，OFDM)技术适用于多径传播所引起的频率选择性较严重的宽频带信道高速数据传输，并且具备均衡简单，多址接入简单、基于快速傅立叶变换的低成本接收机等优点，是4G无线通信的主要技术。
随着未来无线通信的发展，无线通信系统的能耗问题将更加突出，绿色通信备受关注。因此如何减小基站的能耗对未来绿色通信的发展是至关重要的。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种多基站OFDM系统下行链路资源分配方法可以降低基站对电网电能的消耗。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
提供一种多基站OFDM系统下行链路资源分配方法，其包括以下子步骤：
S1、初始化每个基站在每个子载波上的平均功率，并获取不同基站和不同子载波之间的速率；
S2、根据不同基站和不同子载波之间的速率进行基站-子载波配对；
S3、根据基站-子载波配对结果对基站-子载波进行功率分配；
S4、根据基站-子载波功率分配结果对电网电能和太阳能分配。
进一步地，步骤S1中获取不同基站和不同子载波之间的速率的具体方法包括以下子步骤：
S1-1、根据公式：
Figure BDA0002442645890000021
获取用户接收到的信干噪比
Figure BDA0002442645890000022
其中e(t,n)∈{0,1}，当e(t,n)为1时，表示第n个子载波与第t个基站匹配；当e(t,n)为0时，表示第n个子载波与第t个基站不匹配；/>
Figure BDA0002442645890000023
为第t个基站的第n个子载波的频率响应；/>
Figure BDA0002442645890000024
为第t个基站的第n个子载波的发射功率；/>
Figure BDA0002442645890000025
为第k个基站的第n个子载波的频率响应；/>
Figure BDA0002442645890000026
为第k个基站的第n个子载波的发射功率；/>
Figure BDA0002442645890000027
为第t个基站对第n个子载波的干扰；δ2为加性高斯白噪声的方差；T为基站总数；
S1-2、根据公式：
Figure BDA0002442645890000028
获取第t个基站和第n个子载波之间的速率
Figure BDA0002442645890000029
其中B为载波总宽度；N为子载波总数；log(·)为对数。
进一步地，步骤S2的具体方法包括以下子步骤：
S2-1、对于每个基站，将其与每个子载波之间的速率按从大到小进行排序，并将排序结果作为其偏好值列表；
对于每个子载波，将其与每个基站之间的速率按从大到小进行排序，并将排序结果作为其偏好值列表；
S2-2、每个基站根据其偏好值列表遍历所有未拒绝的子载波，并提出匹配请求；
S2-3、每个子载波在其偏好值列表中进行基站遍历，将发送了匹配请求，且位于子载波的偏好值列表最前端的基站作为该子载波的初始配对对象；
S2-4、判断是否所有子载波已达到最大基站匹配数，或所有基站是否已达到最大子载波匹配数，或剩余基站是否被所有子载波有过拒绝，若是则得到所有初始匹配对并进入步骤S2-5；否则返回步骤S2-2；
S2-5、对于每两个初始匹配对，将其进行交换后判断公式：
r(ii,y)+r(x,jj)>r(ii,jj)+r(x,y)
是否成立，若是则将交换后得到的匹配结果作为对应子载波和基站的匹配结果，否则保留原匹配结果，得到基站-子载波匹配对，完成基站-子载波配对；其中r(·)为用户接收到的信干噪比；(ii,jj)和(x,y)为初始匹配对，(ii,y)和(x,jj)为交换后得到的匹配对。
进一步地，步骤S3的具体方法包括以下子步骤：
S3-1、基于基站-子载波配对结果，将系统和速率的最大值作为优化目标，根据公式：
Figure BDA0002442645890000031
Figure BDA0002442645890000032
Figure BDA0002442645890000033
Figure BDA0002442645890000034
Figure BDA0002442645890000035
Figure BDA0002442645890000036
/>
PT＝PH+PG
建立目标函数；其中
Figure BDA0002442645890000041
为第t个基站的第n个子载波的发射功率；/>
Figure BDA0002442645890000042
为第t个基站和第n个子载波之间的速率；T为基站总数；N为子载波总数；qn为每个子载波的最大基站匹配数；qt为每个基站的最大子载波匹配数；s.t.表示约束条件；e(t,n)∈{0,1}，当e(t,n)为1时，表示第n个子载波与第t个基站匹配；当e(t,n)为0时，表示第n个子载波与第t个基站不匹配；/>
Figure BDA0002442645890000043
为第t个基站的第n个子载波的频率响应；/>
Figure BDA0002442645890000044
为第t个基站的第n个子载波的发射功率；PH,t为单个基站一个OFDM符号周期内能量收集速率；Et为单个基站发射所需功率；Emax,t为单个基站的电池容量；PT为所有基站消耗的最大功率；PH为收集到的总功率；PG为消耗的电网总功率；Ti为OFDM符号周期；/>
Figure BDA0002442645890000045
表示对于任意t都成立；/>
Figure BDA0002442645890000046
表示对于任意n都成立；
S3-2、根据公式：
Figure BDA0002442645890000047
Figure BDA0002442645890000048
Figure BDA0002442645890000049
Figure BDA00024426458900000410
将目标函数转化为凸优化问题；其中
Figure BDA00024426458900000411
e为常数；/>
Figure BDA00024426458900000412
为第t个基站的第m个子载波的发射功率；/>
Figure BDA00024426458900000413
J0为第一类零阶贝塞尔函数，fc为OFDM系统的载波中心频率，V为用户移动速度，π为常数，c为光速；/>
Figure BDA00024426458900000414
为加入松弛变量z后第t个基站在第n个子载波上的发射功率；PT为所有基站消耗的最大功率；/>
Figure BDA0002442645890000051
ln(·)为以常数e为底数的对数；δ2为加性高斯白噪声的方差；
S3-3、赋予凸优化问题初始解并获取当前对应的最优值Φ(0)，将迭代速度设为1进行迭代，得到第v次迭代时的最优值Φ(v)；
S3-4、判断公式：
Figure BDA0002442645890000052
是否成立，若是则将第v次迭代的解作为功率分配的最优解，完成对基站-子载波进行功率分配；其中ε为阈值参数。
进一步地，步骤S3-4中阈值参数ε为0.01。
进一步地，步骤S4的具体方法为：
判断收集到的能量是否大于等于基站-子载波功率分配结果所需要的能量，若是则仅采用电池供电，否则采用电网补充能量缺口，完成电网电能和太阳能分配。
本发明的有益效果为：本发明提出了基站-子载波之间的分配、功率分配方法，达到了最大化系统和速率。并且由于本方法使用了收集的能量与电网共存的供电系统，达到节能减排，实现绿色通信的效果，可以有效降低基站对电网电能的消耗。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为单基站与多基站在不同SNR下的和速率示意图；
图3为不同SNR、不同基站个数下的电网能耗示意图；
图4为不同所需功率下不同匹配方法和速率比较示意图；
图5为在速度为500km/h时，不同SNR、不同基站数目下的电网能耗示意图；
图6为不同速度、不同数量太阳能电池板下电网电能的消耗示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，该多基站OFDM系统下行链路资源分配方法包括以下子步骤：
S1、初始化每个基站在每个子载波上的平均功率，并获取不同基站和不同子载波之间的速率；
S2、根据不同基站和不同子载波之间的速率进行基站-子载波配对；
S3、根据基站-子载波配对结果对基站-子载波进行功率分配；
S4、根据基站-子载波功率分配结果对电网电能和太阳能分配。
步骤S1中获取不同基站和不同子载波之间的速率的具体方法包括以下子步骤：
S1-1、根据公式：
Figure BDA0002442645890000061
获取用户接收到的信干噪比
Figure BDA0002442645890000062
其中e(t,n)∈{0,1}，当e(t,n)为1时，表示第n个子载波与第t个基站匹配；当e(t,n)为0时，表示第n个子载波与第t个基站不匹配；/>
Figure BDA0002442645890000063
为第t个基站的第n个子载波的频率响应；/>
Figure BDA0002442645890000064
为第t个基站的第n个子载波的发射功率；/>
Figure BDA0002442645890000065
为第k个基站的第n个子载波的频率响应；/>
Figure BDA0002442645890000066
为第k个基站的第n个子载波的发射功率；/>
Figure BDA0002442645890000071
为第t个基站对第n个子载波的干扰；δ2为加性高斯白噪声的方差；T为基站总数；
S1-2、根据公式：
Figure BDA0002442645890000072
/>
获取第t个基站和第n个子载波之间的速率
Figure BDA0002442645890000073
其中B为载波总宽度；N为子载波总数；log(·)为对数。
步骤S2的具体方法包括以下子步骤：
S2-1、对于每个基站，将其与每个子载波之间的速率按从大到小进行排序，并将排序结果作为其偏好值列表；
对于每个子载波，将其与每个基站之间的速率按从大到小进行排序，并将排序结果作为其偏好值列表；
S2-2、每个基站根据其偏好值列表遍历所有未拒绝的子载波，并提出匹配请求；
S2-3、每个子载波在其偏好值列表中进行基站遍历，将发送了匹配请求，且位于子载波的偏好值列表最前端的基站作为该子载波的初始配对对象；
S2-4、判断是否所有子载波已达到最大基站匹配数，或所有基站是否已达到最大子载波匹配数，或剩余基站是否被所有子载波有过拒绝，若是则得到所有初始匹配对并进入步骤S2-5；否则返回步骤S2-2；
S2-5、对于每两个初始匹配对，将其进行交换后判断公式：
r(ii,y)+r(x,jj)>r(ii,jj)+r(x,y)
是否成立，若是则将交换后得到的匹配结果作为对应子载波和基站的匹配结果，否则保留原匹配结果，得到基站-子载波匹配对，完成基站-子载波配对；其中r(·)为用户接收到的信干噪比；(ii,jj)和(x,y)为初始匹配对，(ii,y)和(x,jj)为交换后得到的匹配对。
步骤S3的具体方法包括以下子步骤：
S3-1、基于基站-子载波配对结果，将系统和速率的最大值作为优化目标，根据公式：
Figure BDA0002442645890000081
Figure BDA0002442645890000082
Figure BDA0002442645890000083
Figure BDA0002442645890000084
Figure BDA0002442645890000085
Figure BDA0002442645890000086
PT＝PH+PG
建立目标函数；其中
Figure BDA0002442645890000087
为第t个基站的第n个子载波的发射功率；/>
Figure BDA0002442645890000088
为第t个基站和第n个子载波之间的速率；T为基站总数；N为子载波总数；qn为每个子载波的最大基站匹配数；qt为每个基站的最大子载波匹配数；s.t.表示约束条件；e(t,n)∈{0,1}，当e(t,n)为1时，表示第n个子载波与第t个基站匹配；当e(t,n)为0时，表示第n个子载波与第t个基站不匹配；/>
Figure BDA0002442645890000089
为第t个基站的第n个子载波的频率响应；/>
Figure BDA00024426458900000810
为第t个基站的第n个子载波的发射功率；PH,t为单个基站一个OFDM符号周期内能量收集速率；Et为单个基站发射所需功率；Emax,t为单个基站的电池容量；PT为所有基站消耗的最大功率；PH为收集到的总功率；PG为消耗的电网总功率；Ti为OFDM符号周期；/>
Figure BDA00024426458900000811
表示对于任意t都成立；/>
Figure BDA00024426458900000812
表示对于任意n都成立；
S3-2、将目标函数转化为：
Figure BDA0002442645890000091
Figure BDA0002442645890000092
Figure BDA0002442645890000093
Figure BDA0002442645890000094
引入松弛变量
Figure BDA0002442645890000095
得到：
Figure BDA0002442645890000096
Figure BDA0002442645890000097
Figure BDA0002442645890000098
Figure BDA0002442645890000099
再次引入变量
Figure BDA00024426458900000910
得到公式：
Figure BDA00024426458900000911
Figure BDA00024426458900000912
Figure BDA00024426458900000913
Figure BDA00024426458900000914
此时已将目标函数转化为凸优化问题；其中
Figure BDA0002442645890000101
e为常数；
Figure BDA0002442645890000102
为第t个基站的第m个子载波的发射功率；/>
Figure BDA0002442645890000103
J0为第一类零阶贝塞尔函数，fc为OFDM系统的载波中心频率，V为用户移动速度，π为常数，c为光速；/>
Figure BDA0002442645890000104
为加入松弛变量z后第t个基站在第n个子载波上的发射功率；PT为所有基站消耗的最大功率；/>
Figure BDA0002442645890000105
ln(·)为以常数e为底数的对数；δ2为加性高斯白噪声的方差；
S3-3、赋予凸优化问题初始解并获取当前对应的最优值Φ(0)，将迭代速度设为1进行迭代，得到第v次迭代时的最优值Φ(v)；
S3-4、判断公式：
Figure BDA0002442645890000106
是否成立，若是则将第v次迭代的解作为功率分配的最优解，完成对基站-子载波进行功率分配；其中ε为阈值参数，ε为0.01。
步骤S4的具体方法为：判断收集到的能量是否大于等于基站-子载波功率分配结果所需要的能量，若是则仅采用电池供电，否则采用电网补充能量缺口，完成电网电能和太阳能分配。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，可以看出当在不同的SNR(信噪比)下，随着基站个数的增加的，平均数据速率在增加。从图3可以看出，当没有太阳能板时，随着基站的增多，消耗的电网电能增加，这是提高系统性能的代价。从图4可以得到在不同的所需功率下，当使用不同的匹配方式时的和速率比较。由图4可以明显得出，在相同速度时，基站-子载波在经过系统匹配后产生的和速率比基站-子载波全一匹配和随机匹配产生的和速率要高得多。
图5为在速度为500km/h时，不同SNR、不同基站数目下的电网能耗。由图5可以看出随着基站数目的增加，太阳能电池板面积增大，电网能耗降低，但是在相同太阳能电池板面积下，电网能耗随着基站数目增加而上升。图6为不同速度、不同数量太阳能电池板下电网电能的消耗，当在低速情况下，电网消耗功率几乎为0，随着速度的增加，电网消耗功率提升。可以看出，在高速情况下，多基站多太阳能电池板可以更好地节约电网能耗。
综上所述，本发明提出了基站-子载波之间的分配、功率分配方法，达到了最大化系统和速率。并且由于本方法使用了收集的能量与电网共存的供电系统，达到节能减排，实现绿色通信的效果，可以有效降低基站对电网电能的消耗。

Claims (4)

1.一种多基站OFDM系统下行链路资源分配方法，其特征在于，包括以下子步骤：
S1、初始化每个基站在每个子载波上的平均功率，并获取不同基站和不同子载波之间的速率；
S2、根据不同基站和不同子载波之间的速率进行基站-子载波配对；
S3、根据基站-子载波配对结果对基站-子载波进行功率分配；
S4、根据基站-子载波功率分配结果对电网电能和太阳能分配；
步骤S2的具体方法包括以下子步骤：
S2-1、对于每个基站，将其与每个子载波之间的速率按从大到小进行排序，并将排序结果作为其偏好值列表；
对于每个子载波，将其与每个基站之间的速率按从大到小进行排序，并将排序结果作为其偏好值列表；
S2-2、每个基站根据其偏好值列表遍历所有未拒绝的子载波，并提出匹配请求；
S2-3、每个子载波在其偏好值列表中进行基站遍历，将发送了匹配请求，且位于子载波的偏好值列表最前端的基站作为该子载波的初始配对对象；
S2-4、判断是否所有子载波已达到最大基站匹配数，或所有基站是否已达到最大子载波匹配数，或剩余基站是否被所有子载波有过拒绝，若是则得到所有初始匹配对并进入步骤S2-5；否则返回步骤S2-2；
S2-5、对于每两个初始匹配对，将其进行交换后判断公式：
r(ii,y)+r(x,jj)>r(ii,jj)+r(x,y)
是否成立，若是则将交换后得到的匹配结果作为对应子载波和基站的匹配结果，否则保留原匹配结果，得到基站-子载波匹配对，完成基站-子载波配对；其中r(·)为用户接收到的信干噪比；(ii,jj)和(x,y)为初始匹配对，(ii,y)和(x,jj)为交换后得到的匹配对；
步骤S3的具体方法包括以下子步骤：
S3-1、基于基站-子载波配对结果，将系统和速率的最大值作为优化目标，根据公式：
Figure FDA0003967960840000021
Figure FDA0003967960840000022
Figure FDA0003967960840000023
Figure FDA0003967960840000024
Figure FDA0003967960840000025
Figure FDA0003967960840000026
PT＝PH+PG
建立目标函数；其中Pt n为第t个基站的第n个子载波的发射功率；
Figure FDA0003967960840000027
为第t个基站和第n个子载波之间的速率；T为基站总数；N为子载波总数；qn为每个子载波的最大基站匹配数；qt为每个基站的最大子载波匹配数；s.t.表示约束条件；e(t,n)∈{0,1}，当e(t,n)为1时，表示第n个子载波与第t个基站匹配；当e(t,n)为0时，表示第n个子载波与第t个基站不匹配；
Figure FDA0003967960840000028
为第t个基站的第n个子载波的频率响应；Pt n为第t个基站的第n个子载波的发射功率；PH,t为单个基站一个OFDM符号周期内能量收集速率；Et为单个基站发射所需功率；Emax,t为单个基站的电池容量；PT为所有基站消耗的最大功率；PH为收集到的总功率；PG为消耗的电网总功率；Ti为OFDM符号周期；
Figure FDA0003967960840000029
表示对于任意t都成立；
Figure FDA00039679608400000210
表示对于任意n都成立；
S3-2、根据公式：
Figure FDA0003967960840000031
Figure FDA0003967960840000032
Figure FDA0003967960840000033
Figure FDA0003967960840000034
将目标函数转化为凸优化问题；其中
Figure FDA0003967960840000035
e为常数；Pt m为第t个基站的第m个子载波的发射功率；
Figure FDA0003967960840000036
J0为第一类零阶贝塞尔函数，fc为OFDM系统的载波中心频率，V为用户移动速度，π为常数，c为光速；Pt n(z)为加入松弛变量z后第t个基站在第n个子载波上的发射功率；PT为所有基站消耗的最大功率；
Figure FDA0003967960840000037
ln(·)为以常数e为底数的对数；δ2为加性高斯白噪声的方差；
S3-3、赋予凸优化问题初始解并获取当前对应的最优值Φ(0)，将迭代速度设为1进行迭代，得到第v次迭代时的最优值Φ(v)；
S3-4、判断公式：
Figure FDA0003967960840000038
是否成立，若是则将第v次迭代的解作为功率分配的最优解，完成对基站-子载波进行功率分配；其中ε为阈值参数。
2.根据权利要求1所述的多基站OFDM系统下行链路资源分配方法，其特征在于，所述步骤S1中获取不同基站和不同子载波之间的速率的具体方法包括以下子步骤：
S1-1、根据公式：
Figure FDA0003967960840000041
获取用户接收到的信干噪比rt n；其中e(t,n)∈{0,1}，当e(t,n)为1时，表示第n个子载波与第t个基站匹配；当e(t,n)为0时，表示第n个子载波与第t个基站不匹配；
Figure FDA0003967960840000042
为第t个基站的第n个子载波的频率响应；Pt n为第t个基站的第n个子载波的发射功率；
Figure FDA0003967960840000043
为第k个基站的第n个子载波的频率响应；
Figure FDA0003967960840000044
为第k个基站的第n个子载波的发射功率；
Figure FDA0003967960840000045
为第t个基站对第n个子载波的干扰；δ2为加性高斯白噪声的方差；T为基站总数；
S1-2、根据公式：
Figure FDA0003967960840000046
获取第t个基站和第n个子载波之间的速率
Figure FDA0003967960840000047
其中B为载波总宽度；N为子载波总数；log(·)为对数。
3.根据权利要求1所述的多基站OFDM系统下行链路资源分配方法，其特征在于，所述步骤S3-4中阈值参数ε为0.01。
4.根据权利要求1所述的多基站OFDM系统下行链路资源分配方法，其特征在于，所述步骤S4的具体方法为：
判断收集到的能量是否大于等于基站-子载波功率分配结果所需要的能量，若是则仅采用电池供电，否则采用电网补充能量缺口，完成电网电能和太阳能分配。
CN202010269581.4A 2020-04-08 2020-04-08 一种多基站ofdm系统下行链路资源分配方法 Active CN111511001B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010269581.4A CN111511001B (zh) 2020-04-08 2020-04-08 一种多基站ofdm系统下行链路资源分配方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010269581.4A CN111511001B (zh) 2020-04-08 2020-04-08 一种多基站ofdm系统下行链路资源分配方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111511001A CN111511001A (zh) 2020-08-07
CN111511001B true CN111511001B (zh) 2023-03-24

Family

ID=71877778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010269581.4A Active CN111511001B (zh) 2020-04-08 2020-04-08 一种多基站ofdm系统下行链路资源分配方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111511001B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2506643A4 (en) * 2009-11-26 2012-10-03 Huawei Tech Co Ltd RESOURCE ALLOCATION METHOD AND DEVICE FOR A MULTI-RELAY OFDM SYSTEM
CN106851835A (zh) * 2017-01-06 2017-06-13 北京邮电大学 一种资源分配方法及装置
CN109474413A (zh) * 2019-01-07 2019-03-15 南京邮电大学 一种用于ofdma系统多下行用户多载波的分配方法
CN109617662A (zh) * 2019-01-04 2019-04-12 浙江大学 基于水声ofdm-noma系统下行链路的联合资源优化方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009145476A2 (en) * 2008-04-02 2009-12-03 Lg Electronics Inc. Downlink localized and distributed multiplexing in a frequency division multiplexing manner

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2506643A4 (en) * 2009-11-26 2012-10-03 Huawei Tech Co Ltd RESOURCE ALLOCATION METHOD AND DEVICE FOR A MULTI-RELAY OFDM SYSTEM
CN106851835A (zh) * 2017-01-06 2017-06-13 北京邮电大学 一种资源分配方法及装置
CN109617662A (zh) * 2019-01-04 2019-04-12 浙江大学 基于水声ofdm-noma系统下行链路的联合资源优化方法
CN109474413A (zh) * 2019-01-07 2019-03-15 南京邮电大学 一种用于ofdma系统多下行用户多载波的分配方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Joint Optimization Scheme for Power Allocation and Subcarrier Pairing in OFDM-Based Multi-Relay Networks》;Zhikang Zhou;《IEEE Communications Letters》;20140422;全文 *
一种子载波配对和功率分配联合最优算法;周岩等;《小型微型计算机系统》;20120815(第08期);全文 *
多用户多载波无线携能通信系统的上下行联合资源分配;崔苗等;《电子与信息学报》;20190615(第06期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111511001A (zh) 2020-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2453076C2 (ru) Способы и системы для конфигурирования и активации классов энергосбережения посредством мобильной станции в режиме ожидания
CN109996264B (zh) 非正交多址系统中最大化安全能量效率的功率分配方法
CN101720093B (zh) 一种基于正交矩阵的认知无线电频谱共享方法
CN102724761B (zh) 一种用于ofdma系统中的动态资源分配方法
CN107343268B (zh) 非正交多播和单播传输波束赋型方法及系统
CN108882352B (zh) 一种基于非完美sic的权重速率最优的下行noma功率分配方法
Wang et al. Large-scale multi-user distributed antenna system for 5G wireless communications
Sheng et al. Game theory-based multi-objective optimization interference alignment algorithm for HSR 5G heterogeneous ultra-dense network
CN111565071B (zh) 一种aco-ofdm在vlc系统的最佳功率分配方法
CN107241180B (zh) 一种支持信息与能量同传的高效资源分配方法
CN111542109A (zh) 非正交多址下基于功率分割的用户对等协作方法
CN111511001B (zh) 一种多基站ofdm系统下行链路资源分配方法
CN104660393A (zh) 一种用于ofdm系统中的能量有效等功率分配方法
CN113099461A (zh) 一种基于非正交多址技术的共生无线电网络设计方法
CN102724670B (zh) 一种用于sc-fdma系统中的动态资源分配方法
Al-Mawali et al. Simple discrete bit-loading for OFDM systems in power line communications
CN107567087B (zh) 一种基于非正交多址接入技术公平分配双层超密异构网络功率的方法
CN101516112A (zh) 多小区无线网络控制器信道信息反馈和调度方法
Han et al. Performance Analysis of Train-Ground Communication System for Vacuum Tube High-Speed Flying Train
CN1968042B (zh) 用于多天线、正交频分多址蜂窝系统的上行宏分集方法
Héliot et al. Energy-efficiency based resource allocation for the scalar broadcast channel
CN102571312B (zh) 一种基于子载波合并的多播资源调度方法
Zhu et al. OFDM-based Dual-Function Radar-Communications: Optimal Resource Allocation for Fairness
CN110139346A (zh) 一种基于ofdma的水下滑翔机网络介质访问控制方法
CN111479315B (zh) 一种混合能源供电的ofdm系统功率分配方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant