TD-LTE中认知无线电系统的资源分配算法研究.pdf

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1、18传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第8期TD-LTE中认知无线电系统的资源分配算法研究吴龙军，刘序明，邢志强，宋鹏(1．清华大学电子工程系，北京100084；2．北方工业大学信息工程学院，j京100144)摘要：针对在TD—LTE系统中多个认知无线电(CR)系统间的资源分配复杂度高的问题，采用了子载波分配和功率分配分步进行的资源分配方法，并在功率分配部分提出基于拍卖的有限步长功率分配算法。该算法通过把主系统处的干扰门限进行分

2、割，在多个认知无线电系统之间逐份进行拍卖的方法，在有限步长内完成了功率分配。实验结果表明：该算法不仅具有低的复杂度，还具有接近最优的性能。关键词：TD-LTE；认知无线电；资源分配；拍卖中图分类号：TN929文献标识码：A文章编号：1000--9787(2013)08-0018-04Researchonresourceallocationalgorithmforco,gnitiveradiosys~temsi。n’1。DlJ．—LT。l。EWULong．inn，LIUXu—ming，XINGZhi．q

3、iang2，SONGPeng(1．DepartmentofElectronicEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China；2．SchoolofInformationEngineering，NorthChinaUniversityofTechnology，Beijing10014，China)Ahstract：Aimingattheproblemthatresourceallocationamongmultiplecognitiveradiosy

4、stemshashighcomplexityinTD-LTE，atwo—stepresourceallocationmethodisadopted，whichallocatessubcarriersinthefirststepandpowerinthesecondstep，andinpowerallocation，anauction—basedlimitedstepspowerallocationalgorithmisproposed．Thisalgorithmdividesinterferencet

5、hresholdofprimarysystem(PS)intoseveralparts，thenauctioneachpartamongmultiplecognitiveradio(CR)systemsonebyone，powerallocationisachievedinlimitedsteps．Theexperimentresultsshowthatthenewalgorithmnotonlyhaslowcomplexity，butalsohasnearoptimalperformance．Key

6、words：TD—LTE；cognitiveradio(CR)；resourceallocation；auction0引言随着新一代通信标准的提出，在正交频分多址(ortho—随着人们对高速率无线业务需求的增加，越来越多的gonalfrequencydivisionmuhipleaccess，OFDMA)系统中的无线通信系统在架设，而且新的通信系统所需带宽也变得资源分配成为最近学者们研究的热点。文献[1—5]研究越来越宽，这使得可分配频谱资源越来越稀缺。在这个背了OFDMA系统中多节点进行协作传输时资

7、源分配的分集景下Mitola提出了认知无线电的概念。认知无线电系统在复用折中；文献[6]研究了资源分配中利用网络规划来提对主系统不造成有害干扰的前提下与主系统共享～段频高网络性能的方法。而在认知无线电系统的使用首先要考谱，从而达到了提高频谱利用率的目的虑的是避免主系统受到有害干扰。在文献[7]中，作者给LTE是以正交频分复用(orthogonalfrequencydivision出了基于干扰消除的传输机制；在文献[8]中，作者给出当muhiplexing，OFDM)和多人多出(multiple—inp

8、utmultiple—out-主系统繁忙大部分时间占用频谱资源时结合波束成型技术put，MIMO)为关键技术的移动通信系统，而TD—LTE是在的传输机制。但这些是在基本传输机制上可进行附加提高中国提出的3G标准TD—SCDMA基础上进行改进所产生性能的，不做本文研究重点。的。这个标准正在我国逐渐投入使用，将推动我国通信行本文中针对认知无线电系统在基本传输机制下带有干业的飞速发展。因此，在TD．LTE场景下研究认知无线电扰约束的资源分配问题进行研究。认知无