基于自适应遗传算法的OFDMA系统跨层资源分配问题研究.pdf

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1、《自动化技术与应用》2010年第29卷第8期通信与信息处理CommunicationandInforrnationProcessin基于自适应遗传算法的OFDMA系统跨层资源分配问题研究毕晓君，曹巍巍(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：OFDMA系统中的跨层资源分配问题是目前的研究热点。本文提出了基于自适应遗传算法的OFDMA系统跨层资源分配算法，利用自适应遗传算法群体多样性的特点提高算法的全局搜索能力，较好地解决了跨层资源分配问题。仿真结果表明，在满足用户问公平性的前提下，本文提出的改进算法有效提高了系统的频谱利用率及吞吐量，减小了用户的平均等待时延，提

2、高服务质量。关键词：OFDMA；跨层；资源分配；自适应遗传算法中图分类号：TN914文献标识码：B文章编号：1003—7241(2010)08—0066—05ResearchOnCross．LayerResourceAllocationfOrOFDMASystemBasedOnAdaptiveGeneticAlgorithmBIXiao-jun．CA0Wei-wei(CortegeofInformationandCommunicationEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001China)Abstract：Theadapti

3、veresourceallocationbasedonCross—layerinOFDMAsystemisstillthehotissue．Thispaperproposedanadaptivegeneticalgorithmbasedoncross—layer．Theadaptivegeneticalgorithmhasthecharacteristicsofpopulationdiversityandcomprehensiveabilitytoglobalsearch，SO，madeitbeingabettersolutiontothecross—layerresourcealloc

4、ation．Accordingtotheexperimentalandsimulationresults，itisprovedthat，theimprovedalgorithminthispaperenhancedtheavailabilityoffrequencyspectrumandthroughputmaximumly，isalsoshortertheuser’Saveragewaitdelay，enhancedqualityofservice．Keywords：OFDMA；cross·layer；resourceallocation；adaptivegeneticalgorith

5、m1引言配算法相继出现[z-4】，但这些算法仍存在计算量大，公平OFDMA(正交频分多址接人)是在OFDM(正交频分性差的缺点。为此，有学者提出了基于遗传算法的跨层复用)基础上发展起来的一种无线接人方式，它的资源分资源分配算法【5】，该算法在降低计算复杂度的同时，有效配机制可根据用户业务量的大小动态分配子信道的数地提高了系统的性能并兼顾了用户间的公平性。但由量，己成为无线通信系统的关键技术【¨。OFDMA系统中于遗传算法本身固有易陷入局部最优的缺点，使得它不的资源分配问题一直是人们的研究热点，其中大都是基能每一次都获得较好的资源分配方案。于物理层的资源分配算法，而这类算法没有考虑决定用自

6、适应遗传算法是在遗传算法基础上提出的一种户服务质量(QualityofService，以下简称QoS)的MAC改进算法。该算法全局搜索能力强，具有自适应性，且层(介质访问控制层)。为了更好地满足用户的QOS要与遗传算法相比，不易陷入局部最优。为此，借鉴基于求，基于PHY(物理层)与MAC层相结合的跨层资源分遗传算法的跨层资源分配算法，本文提出了基于自适应遗传算法的跨层资源分配算法，利用该算法良好的寻优收稿日期：2010-0卜27通信与信息处理《自动化技术与应用》2010年第29卷第8期CommunicationandInformationProcessing能力解决OFDMA系统跨层资源

7、分配问题。c()=log2．6l-—Inf5p12OFDMA系统PHY层与MAC层联合优化的系统模型其中，为信道噪声方差，：N。B／JV，Ⅳ口为噪本文研究OFDMA系统下行链路的跨层资源分配问声功率谱密度。在某一帧内，用户在第门个子载波上题，其系统模型如图1所示。设系统有个用户，系统承载的总比特数可表示为[]：带宽被划分成Ⅳ个子载波，每帧由S个符号组成，在发rk=送每一数据帧前，建立用户队列状态信息，调度算法根．S术R(2)本文通过