基于多中继的双向OFDM系统资源分配算法-信息通信学术期刊网.PDFVIP

第38 卷第9 期 通 信 学 报 Vol.38 No.9 2017 年9 月 Journal on Communications September 2017 doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017050 基于多中继的双向 OFDM 系统资源分配算法 1,2 1,2 1,2 梁轩伟 ，朱琦 ，梁广俊 （1. 南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室，江苏 南京 210003 ；2. 教育部宽带无线通信与传感网技术重点实验室，江苏 南京210003 ） 摘 要：在双向多中继 OFDM 网络中，提出了一种高信噪比下的功率分配与子载波配对的联合算法，与传统的基 于中继选择的算法不同，允许所有中继转发同一子载波对，从而提高系统的额外分集增益。该算法在系统总功率受 限的条件下，首先应用柯西不等式优化分配了所有中继总功率为定值时各个中继的最优功率，简化原有的最优系统 模型；再应用二分法，通过最大化不同子载波对下的等效信道增益计算出源节点与中继节点的功率分配；最后通过 凸规划分配不同子载波对的功率，并应用匈牙利算法进行子载波配对，获得最大的系统容量。由于双向多中继网络 中功率分配算法过于复杂，目前尚没有计算复杂度较低的最优功率分配方式，该算法大大降低了功率分配的复杂度， 并通过仿真结果表明其性能优于最优单中继选择算法和基于中继选择的功率分配算法。 关键词：OFDM ；双向多中继；功率分配；子载波配对 中图分类号：TN92 文献标识码：A Resource allocation scheme in two-way multi-relay OFDM system LIANG Xuan-wei1,2, ZHU Qi1,2, LIANG Guang-jun1,2 (1. Jiangsu Province Key Lab of Wireless Communications, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China; 2. Key Lab on Wideband Wireless Communications and Sensor Network Technology of Ministry of Education, Nanjing 210003, China) Abstract: A joint optimization scheme for power allocation and subcarrier pairing under high SNR in two-way mul- ti-relay OFDM system was proposed. Unlike those schemes in which relays use subcarriers separately, all the relays were allowed to forward signal on each subcarrier pair for providing much space diversity. With the constraint of total system power, the proposed scheme firstly allocated each relay power with Cauchy inequality with the assuming that the total rela