基于QOS的多用户OFDM系统自适应资源分配算法

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由于无线信道具有时变特性,自适应资源分配方案可以根据用户的信道增益自适应地为每个用户分配资源,能够更加有效地利用多用户分集来提高系统性能。但是当前的自适应资源分配算法的求解过程十分复杂,具有很高计算复杂度,而且没有着重考虑用户的服务质量(QoS)要求,以及针对不同的用户应提供不同服务质量等级的服务。针对当前自适应资源分配算法存在的问题,为满足用户的服务质量要求并降低复杂度,本文提出了一种基于QoS的自适应资源分配算法。该算法根据用户的速率和误码率要求将用户分成两种,一种是需要保证服务质量的用户,即VIP用户;另一种是需要尽量满足服务质量的用户,即普通用户。对两种用户分别采用不同的功率分配算法,在保证VIP用户达到所需要速率的前提下,尽量满足普通用户的速率要求,使MU-OFDM系统成为一个具有服务质量保障的系统。为达到较好的性能和降低复杂度,本文算法将子载波和功率分配算法分开进行,提出了一种基于QoS的子载波分配方案,根据用户的服务质量要求进行子载波的分配;在功率分配算法中,VIP用户采用最佳功率分配算法(Shen算法),保证VIP用户间的比例公平性,满足用户所要求的速率。而普通用户采用次优功率分配算法(Equal算法),即等功率分配算法,以降低算法复杂度。从仿真分析中可以看出Shen算法和Equal算法是本文算法在两种极限条件下的特例。仿真结果也验证了本文算法既能保证VIP用户和普通用户的性能指标,又能降低了算法整体的计算复杂度。
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