基于杂草优化算法的电力线通信系统资源分配

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1、第39卷第10期计算机工程2013年10月Vol.39No.10ComputerEngineeringOctober2013···移动互联与通信技术·移动互联与通信技术移动互联与通信技术·移动互联与通信技术···文章编号文章编号：文章编号：：：1000———3428(2013)10———0105———05文献标识码文献标识码：文献标识码：：：A中图分类号中图分类号：中图分类号：：：TP391基于杂草优化算法的电力线通信系统资源分配毕晓君毕晓君，毕晓君，，，吕吕吕吕娜娜娜(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，

2、哈尔滨150001)摘摘摘要要要：要：：：为提高电力线通信系统资源利用率，提出一种基于改进入侵性杂草优化算法的资源分配方法。以速率自适应为准则，同时考虑系统功率谱的限制及用户之间的公平性等约束条件，采用在个体随机位置进行有方向性变异的二进制离散入侵性杂草优化算法，实现子载波的最优分配。在典型电力线通信系统环境下的仿真结果表明，与现有的资源分配算法相比，改进的杂草算法在系统容量、用户公平性等方面均有明显优势，可有效提高系统的性能。关键词关键词：关键词：：：电力线通信；资源分配；正交频分多址接入；入侵性杂草优

3、化算法；信道状态信息；二进制编码ResourceAllocationforPowerLineCommunicationSystemBasedonWeedOptimizationAlgorithmBIXiao-jun,LVNa(CollegeofInformationandCommunicationEngineering,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China)【【【Abstract】】】Inordertoimprovetheresourceutiliz

4、ationofthepowerlinecommunicationsystem,thispaperproposesamodifiedInvasiveWeedOptimization(IWO)algorithmtoallocateresources.UnderthecriterionofRateAdaptation(RA),thebinarydiscreteIWOwhichhasdirectedvariationintheindividualrandompositionisproposedtorealizet

5、heoptimalsubcarrierallocation,whichnotonlymeetstheconstraintofemissionpowerspectrum,butalsotakesthefairnessamongusersintoaccount.Intheenvironmentofatypicalpowerlinecommunicationsystem,simulationresultsshowthat,themodifiedIWOmakesthepowerlinecommunications

6、ystemhavegreaterthroughputandbetterfairness,andimprovesthesystemperformanceeffectively.【Keywords】】】powerlinecommunication;resourceallocation;OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess(OFDMA);InvasiveWeedOptimization(IWO)algorithm;channelstateinformation;bi

7、narycodingDOI:10.3969/j.issn.1000-3428.2013.10.022信道条件差的用户得不到服务；文献[4]将OFDMA技术中1概述的自适应资源分配原理应用到了电力线系统中，实现了满电力线通信已被广泛应用于远程抄表、家庭自动化、足用户公平性的动态资源分配算法，但是资源利用率并不宽带接入等领域，受到人们的广泛关注。但是随着用户的高；文献[5]结合了RA(RateAdaptive)和MA(MarginAdaptive,不断增多，电力线通信系统的资源短缺问题越来越严重，MA)准则，

8、提出一种多层多目标的资源分配算法，该算法因此人们提出采用正交频分多址接入(OrthogonalFrequency根据系统资源的实际情况选择准则，在系统资源充足时没DivisionMultipleAccess,OFDMA)技术实现电力线通信系有明显优势，且算法复杂度高，不利于计算。统的信息传输。OFDMA的优势在于能根据用户信道环境动针对上述电力线通信系统资源分配问题存在的不足，态地分配子载波、功率等资源，有效提高系统资源利用率