多信道无线通信系统中的快速功率和比特分配算法分析

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1、·多信道无线通信系统中的快速功率和比特分配算法和都相同，则分配给每个子载波的比特数为ægöbk=kç+÷èøG其中gk是第k个子载波的接收，G是差额。根据式，大的子载波可以分配到更多的比特数。优化准则怎样进行功率和比特分配？遵照什么准则？只有知道这些，才能更好地开展本论文的研究工作。根据前面的介绍和前人的文献，无线多信道通信系统中功率和比特分配的主要遵循的优化准则本论文介绍如下：速率最大化优化准则：速率最大化（）准

2、则就是在一定的传输总功率和一定的误比特率（）条件下，最大化系统传输总容量。余量最大化优化准则：余量最大化（）准则就是在一定的传输总容量和条件下，最小化传输总功率消耗，即使系统节省的传输功率最大化。其他优化准则：如误比特率最小化准则，均方误差和（）最小化准则和平均每比特功率最小化准则（）等等。本论文主要研究功率和比特分配中的和两种优化准则，并且，本论文的研究主要

3、针对下行链路。因为实际信道环境的变化是有快有慢的，为了能适应实际信道的快速时变特性，功率和比特分配算法不仅要达到优良的性能，而且还要具有低的计算复杂度。如本论文的题目所示，本论文的目标是研究足够快速的功率和比特分配算法，使理论能更好的应用在实际中。国内外研究现状针对单用户系统的功率和比特分配算法很早就被广泛研究。早在年，就提出了贪婪（）算法，这种算法实现了单用户功率和比特的最优分配，具有最佳的性能，可以同时适用于和准则。但是这种算法复杂度太高，每一次迭

4、代都要重复计算每个子载波比特增量所对应的功率增量，难以应用在实际环境中。随着几代人的研究，现在单用户的功率和比特分配算法越来越成熟，其中最经典的就是最优的注水原理分配算法。但是传统的注水原理分配算法需要求解···注水线，在求解过程中需要较高的复杂度，高复杂度带来较大的计算时间，这在实际应用中是不利于实时传输的。年，和提出了一种次优化的准则···第一章绪论分配算法。该算法通过一定的步长来调整余量，通过余量来求解分配比特。该算法相比贪婪算法复杂度有所降低，但是仍然不适合实时传输。

5、年，提出了一种算法，也是在迭代中逐步调整分配比特，最后再进行剩余比特调整。不同的是，算法在每次迭代中舍弃信噪比不理想的子信道，然后对其余子信道调整分配比特。通过这样的改进，算法比算法节省了时间。在年，提出一种迭代的注水线搜索算法。它通过在迭代过程中按一定步长逐步调整注水线来求解注水算法，以此来求得分配功率和比特。的迭代算法可以通过选择不同的步长，实现在性能和计算复杂度之间的平衡。年，提出了不同注水问题的通用求解方法

6、，提出更通用的注水表达式，通过先弃用信噪比不理想的子信道来节省计算量，然后对剩余子信道按照公式计算注水线。年，等人提出了一种二进制搜索注水问题求解算法，它是先估计注水线所在的区间，区间的一半设为估计的注水线，然后从注水线求得分配功率，在每次迭代中根据此功率总和来逐步减半正确注水线所在的区间，逐步以一定误差逼近所求的正确注水线m。的二进制算法求解注水线是直接取区间的中点，省去了复杂的注水线求解运算，所以计算量比前人的算法都要小。年，等人解决了和中的最大化功率

7、和比特分配问题。在多用户情况，求解功率和比特分配问题变得非常困难，不仅要考虑用户间的功率和比特分配，还要考虑子载波分配问题，要想达到最佳的性能，还需要把子载波分配和用户间的功率和比特分配联合起来考虑。事实证明，最优的分配算法可能不会把对一个用户来说最优的子载波分配给该用户，只有当一个用户的最佳子载波同时也是另一个没有别的好子载波的用户的最佳子载波时，这种情况才可能发生。因此，多用户功率和比特分配问题比单用户情况复杂得多。在年，和最先提出了最优的子载波和功率比特联合分配

8、算法，这种算法具有最佳的性能，但是计算复杂度太高，需要很大的计算时间，不适合应用在实际环境中。年，又和等人提出了一种次优的采用两步分步方法实现的功率和比特分配算法。首先遵照一定准则进行分配子载波，然后在已分配好子载波基