SC—FDMA中继系统中最大化容量的资源分配.pdf

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1、第32卷第1期应用科学学报Vo1．32N0．12014年1月JOURNALOFAPPLIEDSCIENCES_——ElectronicsandInformationEngineeringJan．2O14DOh10．3969／j．issn．0255—8297．2014．01．001SC—FDMA中继系统中最大化容量的资源分配朱宇，张梦莹复旦大学通信科学与工程系，上海200433摘要：针对单载波频分~：klk(singlecarrierKequencydivisionmultipleaccess，SC—FDMA)系统的子信道相邻限制，

2、研究了适用于SC—FDMA中继系统中最大化容量的资源分配算法，提出将该资源分配问题重构为一个集合划分问题，并借助运筹学中的相关算法求出最优解．为降低最优资源分配算法的计算复杂度，还提出了一种采用贪婪试探法的次优算法．仿真结果表明，在放大转发和解码转发中继协助的SC—FDMA系统中，最优算法的频谱利用率显著高于随机算法，而贪婪次优算法能达到接近最优算法的性能，并且具有较低的计算复杂度．关键词：3GPPLTE：单载波频分多址；资源分配；协作中继；集合划分问题；贪婪算法中图分类号：TN914．51，TN925文章编号：0255—8297

3、(2014)01—0001—06ResourceAllocationforCapacity—MaximizationinSC—FDMARelaySystemsZHUYu，ZHANGMeng—yingDepartmentofCommunicationsScienceandEngineering，FudanUniversity，Shanghai20o433,ChinaAbstract：ResourceallocationalgorithmsareproposedtomaximizethecapacityofsinglecarrierK

4、equencydivisionmultipleaccess(SC—FDMA)relaysystems．TakingintoaccountthesubchanneladjacencyrestrictionofSC—FDMA，anoptimalalgorithmispresentedtoreformulatethisproblemasasetpartitioningproblem．Byusingtherelevantmethodsinoperationsresearch，theoptimalsolutioncanbeobtained．

5、Asuboptimalalgorithmbasedonthegreedyheuristicthinkingisalsoproposedtoreducecomputationalcomplexityoftheoptimalresourceallocation．Simulationresultsshowthat．inamplify—and—forwardanddecode—and—forwardrelay—assistedSC—FDMAsystems，spectraleficiencyoftheoptimalalgorithmismu

6、chhigherthanthatoftherandomalgorithm．Thegreedyalgorithmwithmuchlowercomplexityperformsquiteclosetotheoptimalalgorithm．Keywords：3GPP—LTE，singlecarrierfrequencydivisionmultipleaccess(SC—FDMA)，resourceallocation，cooperativerelay，setpartitioningproblem，greedyalgorithm单载波频

7、分多址fsinglecarrierfrequencydi—另外，在无线网络中利用中继进行传输能够有效visionmultipleaccess，SC—FDMA)是除正交频分提高系统容量及可靠性[3J_常见的中继方式包括放大多址forthogonalfrequencydivisionmultipleac—转发(amplify—and—forward，AF)和解码转发(decode—cess，OFDMA)之外的一种适用于宽带移动通信的and—forward，DF1．基于AF的中继站只是放大每个源多址接入技术[1—21．SC—FDMA采用

8、单载波调制，发送节点的信号并转发给目的节点；而基于DF的中继站信号的功率峰均比较低[]，因此被第3代合作伙伴计将接收到的信号进行解码并重新编码后再转发给目的划一长期演进(3rdgenerationpartnershipproject-long节点t