多載波電力線通信系統(tǒng)資源分配算法研究.pdf

1、電力線通信系統(tǒng)以其不用鋪設(shè)新線路節(jié)約建設(shè)成本的優(yōu)勢(shì),受到了人們的廣泛關(guān)注。隨著電力線通信系統(tǒng)用戶數(shù)的不斷增多,系統(tǒng)資源利用率急待提高。OFDMA技術(shù)作為物理層傳輸技術(shù)被成功應(yīng)用于電力線通信系統(tǒng)中,由于子載波之間的正交性,允許頻譜的部分重疊,有效節(jié)約系統(tǒng)頻譜資源。OFDMA技術(shù)的核心部分是資源分配算法,采用合理的資源分配方案,能有效提高系統(tǒng)資源利用率。但是當(dāng)前對(duì)于該系統(tǒng)的資源分配算法的研究還處于初步階段,因此研究基于OFDMA技術(shù)的電力線

2、通信系統(tǒng)資源分配問題具有重要意義。
　　為了提高電力線通信系統(tǒng)資源利用率,本文提出了一種基于改進(jìn)入侵性雜草優(yōu)化算法的單層單目標(biāo)資源分配方案。在速率自適應(yīng)準(zhǔn)則下,根據(jù)系統(tǒng)物理層的用戶信道狀態(tài)信息,動(dòng)態(tài)分配子載波資源,該算法即能滿足電力線通信的功率譜限制,又兼顧了用戶之間的公平性。在典型電力線通信系統(tǒng)環(huán)境下,仿真結(jié)果表明,與現(xiàn)有的資源分配算法相比,本文算法在系統(tǒng)容量、用戶公平性等方面均有明顯優(yōu)勢(shì),可有效提高電力線通信系統(tǒng)的性能。

3、>　　雖然單層資源分配方式能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的合理分配,但是由于沒有考慮用戶隊(duì)列的實(shí)際需求情況,盲目分配可能會(huì)造成資源的浪費(fèi)。因此,為了進(jìn)一步提高電力線通信系統(tǒng)資源利用率,本文又對(duì)跨層資源分配算法進(jìn)行了深入研究,提出了一種在混合業(yè)務(wù)情況下,基于效用函數(shù)的用戶調(diào)度算法及子載波-功率聯(lián)合分配的多層多目標(biāo)資源分配方案。在媒體接入控制層,根據(jù)用戶隊(duì)列狀態(tài)信息,確定用戶優(yōu)先級(jí)以及用戶的最小要求速率和最大許可速率,提出基于效用函數(shù)的用戶調(diào)度算法。在物理

4、層,結(jié)合速率自適應(yīng)與裕度自適應(yīng)準(zhǔn)則,根據(jù)用戶信道狀態(tài)信息,為調(diào)度用戶分配子載波-功率資源以滿足用戶最小要求速率;當(dāng)所有用戶均能達(dá)到最小要求速率時(shí),若系統(tǒng)還有剩余資源,則在滿足用戶公平性的前提下,分配系統(tǒng)剩余資源以滿足用戶最大許可速率;當(dāng)所有用戶均能達(dá)到最大許可速率,且系統(tǒng)還有剩余資源時(shí),則以剩余資源最大化為最終目標(biāo),否則,以系統(tǒng)容量最大化為最終目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)仿真表明,在典型電力線系統(tǒng)環(huán)境下,與現(xiàn)有跨層資源分配算法相比,本文算法能利用更少的資