隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的快速更新?lián)Q代,無線通信系統(tǒng)的能耗急劇增加,考慮一種稀疏碼多址接入（Sparse Code Multiple Access,SCMA）下行鏈路系統(tǒng)的節(jié)能策略,通過聯(lián)合優(yōu)化功率分配及子載波資源分配算法來最小化系統(tǒng)總功耗。由于該問題是一個(gè)非凸規(guī)劃問題,很難求解,首先通過松弛整數(shù)和拉格朗日對(duì)偶分解將功率分配問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的凸優(yōu)化問題,然后綜合考慮用戶的特征,提出一種快速搜索算法對(duì)子載波進(jìn)行分配。仿真結(jié)果和理論分析表明,所提出的聯(lián)合功率分配及子載波資源分配算法可以有效地降低下行鏈路系統(tǒng)傳輸功耗和保證較好的用戶公平性。 

【文章來源】：激光雜志. 2020年06期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

SCMA下行鏈路系統(tǒng)模型

聯(lián)合資源分配算法流程

系統(tǒng)總功耗與基站和用戶之間距離關(guān)系，如圖3所示，在該方案中設(shè)置用戶數(shù)K=9，子載波個(gè)數(shù)J=6，過載率150%，三種方案的總功耗隨著基站和用戶之間距離的增大而增加，原因是為了保證用戶的服務(wù)質(zhì)量，需要加大基站的發(fā)射功率。FUO和RAR算法主要是參考用戶的信道增益來進(jìn)行分配，信道狀態(tài)信息主要由參考距離和路徑損耗決定，所以隨著用戶和基站的空間距離越來越大，信道狀態(tài)會(huì)隨之變差，功率的消耗就會(huì)越來越多。所提出的JSPRA算法綜合考慮用戶服務(wù)質(zhì)量和信道增益，所以受距離的影響較小，獲得較大的功率節(jié)省。將系統(tǒng)總功耗的累積分布函數(shù)(Cumulative distribution function,CDF)分別與FUO、RAR方案進(jìn)行比較，如圖4所示，用戶的數(shù)量K=6，子載波的個(gè)數(shù)J=4，用戶和基站之間的距離設(shè)置為350 m。與FUO和RAR方案相比，該算法可以顯著降低SCMA系統(tǒng)的系統(tǒng)功耗。由于SCMA系統(tǒng)利用了碼本的編碼和映射增益，而碼本的稀疏性又實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的過載性能，在SCMA系統(tǒng)中，子載波的按信道增益分配導(dǎo)致了系統(tǒng)資源浪費(fèi)。所提算法功率和分配子載波進(jìn)行多次聯(lián)合迭代，與其他分配方案相比，綜合考慮了用戶特性帶來的系統(tǒng)增益，進(jìn)一步證明了該算法的有效性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于SCMA功耗最小的低復(fù)雜度碼本資源分配算法[J]. 孟康康,葛文萍,馬利麗.  激光雜志. 2019(11)
[3]基于部分碼字消息傳遞的SCMA多用戶檢測算法[J]. 葛文萍,張雪婉,吳雄,代文麗.  電子與信息學(xué)報(bào). 2018(10)



本文編號(hào)：2950286