实时多用户OFDM系统资源次优分配算法

在多用户正交频分复用（OFDM）系统自适应资源分配的问题中，针对Wong算
法求解过程计算复杂度高，提出了一种易于实现的改进算法，可以充分利用信道的瞬时特性进行资源分配，并能对多用户要求共享同一子载波进行仲裁，在保证各个用户传输速率和误码率要求的前提下，使系统总的发射功率达到最低，以较小的计算复杂度获得较高的性能。仿真试验表明，使用这种方案的多用户OFDM 系统的性能明显优于使用各种静态算法方案的系统．
关键词：OFDM；多用户；自适应资源分配.
为适应移动多媒体和高速无线数据传输的需要，建设下一代宽带移动通信系统，人们正
在努力寻求能适应宽带无线移动环境的通信技术，正交频分复用（OFDM）作为一种可以有效对抗多径传输引起的频率选择性衰落，及由此产生的符号间干扰(ISI)的高速传输技术，引起了广泛的关注，并且成功应用于欧洲数字音频、视频广播[1][2] 。IEEE802.11a无线局域网标准，采用了OFDM调制技术并将其作为物理层标准。
对于单用户OFDM系统来说，注水算法[3] 是一种最优的比特分配算法，它使得系统总的
传输功率达到最小。在多用户系统中子载波、比特和功率分配就复杂得多了。关于算法的研究可以分为两类：动态算法和静态算法。静态分配算法在没有考虑信道瞬态增益的情况下预先进行子载波分配的。然而实际的通信系统是要支持多用户并发通信的，由于信道衰落存在用户差异性，将自适应技术应用在多用户系统中，根据用户在各子信道上的瞬时特性动态地分配子信道，可以避免静态分配带来的信道资源浪费，获得最优的信道容量[3] [4] 。文献提出的Wong算法[5] [6] ，最先系统的研究了自适应子载波、比特和功率分配，利用拉格朗日极值法求解整型变量条件下的非线性最优解的问题，但是求解过程复杂。在此提出了一种改进的PA算法，充分利用信道的瞬时特性进行资源分配，对多用户要求共享同一子载波进行仲裁后完成分配，从而使系统总的发射功率达到最低，同时克服了Wong算法的复杂度高的缺点。