第38卷第9期华中科技大学学报(自然科学版)Vol.38No.92010年9月J.HuazhongUniv.ofSci.&Tech.(NaturalScienceEdition)Sep.2010OFDM协作通信中的机会中继和功率分配算法1,211李富年朱光喜王德胜(1华中科技大学电子与信息工程系,湖北武汉430074;2武汉科技大学电子与信息工程系,湖北武汉430081)摘要:研究了功率受限情况下多中继系统OFDM协作通信网络的上行链路容量最优化问题.利用混合二进制整数规划问题的优化分解方法,提出一种低复杂度的机会中继和功率分配的联合优化算法.首先针对每个中继子载波,提出了一种基于解码转发模式下的等效信道增益的机会中继选择策略;然后在此基础上通过凸优化算法,给出了源节点和多个中继节点之间的最优功率分配算法.仿真结果表明,相对于随机中继子载波选择以及平均功率分配,该算法具有较低复杂度的同时,能够显著提高系统性能和功率效率.关键词:无线通信系统;正交频分复用;优化;机会中继;功率分配中图分类号:TN925文献标志码:A文章编号:1671-4512(2010)09-0014-04OpportunisticrelayandpowerallocationoptimizationincooperativeOFDMnetworksLiFunian1,2ZhuGuangxi1WangDesheng1(1DepartmentofElectronicsandInformationEngineering,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China;2DepartmentofElectronicsandInformationEngineering,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430081,China)Abstract:Theoptimizationoftheuplinkthroughputofmult-irelaycooperativeorthogonalfrequencydivisionmultiplexing(OFDM)networkwasconsidered.Then,thisoptimizationproblemwasformu-latedasamixedbinaryintegerprogrammingproblem,jointoptimizationschemeofopportunisticrelayandpowerallocationwithlowcomputationalcomplexitywasproposed.Firstanopportunisticrelayingstrategywasproposedbasedonequivalentchannelpowergain.Second,withconvexoptimizationmethod,optimalpowerallocationamongsourceandrelayswasfollowed.Thesimulationresultshowsthatcomparedwithrandomrelayingselectionandequalpowerallocationschemes,theproposedschemecanimprovethesystemthroughputwithlowcomputationalcomplexity.Keywords:wirelesscommunicationsystems;orthogonalfrequencydivisionmultiplexing(OFDM);optimization;opportunisticrelay;powerallocation协作通信技术利用多个不同用户的天线组成可以提高系统性能和减小用户间的干扰.文献[3,虚拟天线阵,在抗信道衰落、增加无线覆盖范围、4]研究了多中继并行放大转发(AF)模式下的最节省终端功率等方面有很大的发展潜力[1,2].协优功率分配算法.此外协作通信中的一个关键问作网络在物理层采用OFDM技术可以有效对抗题是如何有效合理地选择中继节点来提高协作网多径衰落的影响,从而进一步提高协作系统的频络性能.为了减少目的节点接收信号的干扰,选择谱利用率.有效的源节点和目的节点的功率分配最优的中继节点转发用户数据的机会中继方式,收稿日期:2009-11-23.作者简介:李富年(1979-),男,博士研究生,E-mail:lifunian@gmail.