面向能效優(yōu)化的多通道無線傳輸系統(tǒng)快速功率分配算法.pdf

1、我們考慮多通道無線傳輸系統(tǒng)OFDM和MIMO中面向能效優(yōu)化的功率分配問題。通常用EPG來作為能效指標(biāo)，即衡量每比特傳輸所消耗的平均能量。隨著無線通信技術(shù)和服務(wù)量的不斷增長，如何減小無線通信系統(tǒng)中的能耗或者說增加能效受到越來越廣泛的關(guān)注。在此引入一個通用的目標(biāo)函數(shù)用以解決系統(tǒng)優(yōu)化問題，即最大化單位能量發(fā)送的信息比特數(shù)模型或者最小化EPG(energy-per-goodbit)模型。因此本課題主要研究的內(nèi)容是獲得最佳功率分配方案以解決最小化

2、EPG優(yōu)化模型。
　　在已有的工作中，解決最小化EPG優(yōu)化模型是通過搜索一組對偶變量的功率分配算法來完成，以此求得最優(yōu)的功率分配方案。在多通道無線通信系統(tǒng)中，注水算法在給定總功率的條件下最大化系統(tǒng)容量，是功率分配機(jī)制的基礎(chǔ)。我們利用注水算法的平移特性，同時在考慮和不考慮單個子信道上的傳輸功率有上限的情況下，提出了簡單快速的注水算法。傳統(tǒng)的注水算法需要搜索拉格朗日乘數(shù)因子。與此不同，我們提出的這種新的注水算法移除了水位搜索的過程，算

3、法復(fù)雜度更低。它可以更快速地收斂到最優(yōu)解，而且能夠更好地適應(yīng)無線信道的時變性，從而提高無線通信系統(tǒng)的性能。同時我們所提出的快速注水算法為解決能效優(yōu)化問題奠定了基礎(chǔ)。
　　目前，解決最小化EPG優(yōu)化模型的搜索算法非常復(fù)雜且需要較長的運行時間，因此在本文中我們提出了一種不需要搜索對偶變量的新算法。我們提出的算法以注水算法為基礎(chǔ)，基于總傳輸功率的迭代運算過程并最終收斂到EPG的最小值。與此同時，我們研究了目標(biāo)函數(shù)的性質(zhì)，并證明了EPG函