基于遗传算法的多用户OFDM子载波和比特分配的研究.pdf

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1、第33卷第6期光学仪器2011年12月OPTICAI，INSTRUMENTSV01．33。No．6December，2011文章编号：1005—5630(2011)06—0032—04基于遗传算法的多用户OFDM子载波和比特分配的研究*黄薇薇，徐伯庆(上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093)摘要：为了使系统的总功率达到最小，研究了OFDM子载波分配算法，采用遗传算法分配子载波。提出了一种有效的交叉算法并且将遗传算法进行了改进，有效保证每个用户的传输，改进后优于其它算法，能达到资源分配的最佳效果。它易于实现，效果明显，它比其它传统的优化算法有更优越的性能。关键词：正交频分复用(O

2、FDM)；贪婪算法；遗传算法；子载波和比特分配中图分类号：TN929．5文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—5630．2011．06．008Studyonsubcarrierandbitallocationformulti吣eroFDMbasedongeneticalgorithmHUANG吼i硼西，XUBo咖g(schoolof0ptical—ElectricalandcomputerEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechn0109y，Shanghai200093，China)Abstract：Inorde

3、rtosystemicpowerachievingminimum，asubcarriera110cationmethodisstudiedaboutOFDMandgeneticalgorithmisadopted．Aefficientalgorithmisproposedtocrossoveralgorithmandgeneticalgorithmalsoisimproved．ItcanensureeVeryusertransmitinformationeffectively．Thisalgorithmissuperiortootheralgo“thmandachievedoptimumeff

4、iciencyona110cationofresources．ItiseasytoimplementanditseffectisobVious．Furthermore，ithasmoresuperiorperfonnance．Keywords：orthogonalfrequencydivisionmultiple】【ing(OFDM)；greedyalgorithm；geneticalgorithm；subcarrierandbitallocation引言未来的无线通信系统，用户的功率分配是一个首先要考虑的问题。在正交频分复用(OFDM)系统中，不同的用户可能有不同的需求，功率分配既可以按用户

5、所占的资源比例来分配，也可以按信道增益统一分配，但是在实际实现中，有不同参数的限制，实现起来难度比较大。基于不同的调度目标，也有不同的子载波调度方法。如何将子载波分配给不同的用户，文献[1]采用灌水法分配子载波，信道状况好，就多分配子载波；信道状况差，就少分配子载波，优化了传输速率，实现了功率的灌水分配。但是文献[1]也只是单用户情况下的。而多用户情况，这种问题就变得复杂了。‘收稿日期：2011一05一12作者简介：黄薇薇(1984一)，女，黑龙江鸡西人，硕士研究生，主要从事通信系统方面的研究。第6期黄薇薇，等：基于遗传算法的多用户oFDM子载波和比特分配的研究．33．————————————

6、—————————————————————————————————————————————————一现采用Huthes—Hartogs贪婪算法结合遗传算法分配子载波‘2】，并且对遗传算法中的交叉操作进行了改进。它是以遗传算法中群体的个体为研究内容，来解决OFDM系统中的功率问题，从而对解空间有更广泛的搜索。仿真结果表明：该算法优于其它算法。1系统模型多用户OFDM系统模型见图1，多用户OFDM自适应分配的目的就是确定一组最好的子载波和比特的分配方案‰4

7、，使系统发射的功率为最小。如图1，设用户为K，子载波数为N，P跏为发送功率，^(“，”)为接收功率，％。为用户忌在子载波卵上的比特数，眠。为用

8、户七在子载波，z上的信道衰落，则‰：攀型(1)口Z．。用户1用户2甩芦K用户l用户2用户K子载波及比特分配提取用户比特信息自适应调制器l卜—一二二二三i皇望竺塑型兰!}—叫一FFT卜．丁—ji天面

9、—丁自适应调制器ⅣL—一-uJr赢研厂]警一争肿h去——j—]JL自适应调制器Ⅳk．__一配信息图1oFDM系统模型框图Fig．1B10ckdiagramforsystemmodelof0FDM在传输一