http://salesenvyreviewsbonus.com/

1. V. Phân bố bit
Những vấn đề phân bốcông suất và phân bố bit liên quan chặt chẽ với nhau. Tuy
nhiên, trong phần này chúng ta coi phân bố bit như một vấn đề độc lập, và giải
quyết vấn đềkích thước chòm sao thực tế với số bit trên mỗi symbol, công suất tối
đa và điều kiện can nhiễu PU cho CR OFDM. Số bit có thể được truyền đi trên
sóng mang phụ OFDM thứ i được cho bởi [44]:
(18)
Với Γ là độ lệch SNR tính theo công thức xấp xỉ [44,15], dựa trên xác suất lỗi (Pe).
M-ary QAM (M-QAM) là phương pháp điều chế thích hợp, vì nó có hiệu suất cao
hơn so với M-aryPSK (M-PSK)trong khi vẫn giữ được hiệu suất sử dụng băng
thông. Khi M-QAM được sử dụng (bi∈ 2, 4, 6, ...), chúng ta có thể viết [45]:
(19)
Q-1 là hàm ngược của hàm Q cho bởi:
(20)
Với chòm sao QAM (bi∈ 3, 5, 7, ...), độ lệch cho bởi (19) không bằng nhau, trong
trường hợp của BPSK, độ lệch SNR xấp xỉ bằng [Q -1(Pe /4)]2/2(số gần nhất bên
phải của (19)). Tuy nhiên,để đơn giản,dấu “=” được sử dụng để tính xấp xỉ độ lệch
SNR với bi ∈ +.
Vấn đề tối ưu hóa phân bố bit có thể trình bày như sau:
Problem P2
(21)
Áp dụng vào
(22)
(23)
(24)
Với , (22) và (23) là điều kiện can nhiễu nhiễu và giới hạn công suất tối đa tương
ứng.Giới hạn của (24) thể hiệnở hạn chế về kích thước chòm sao thực tế.
1

2. http://salesenvyreviewsbonus.com/
Nó chỉ ra rằng vấn đềcần giải quyết (P2) là tối ưu hóa một tổ hợp [28]; để dễ xử lý:
(25)
Và được thay thế bằng:
(26)
Vấn đề bây giờ là phân bố công suấtcho một user (P1) và các giải pháp của vấn đề
này đã được thực hiện tại mục IV. Chúng tôi đề xuất một vài thuật toán với mức độ
khác nhau để cân bằng giữa giải pháp tối ưu và độ phức tạp của việc tính toán.
http://salesenvyreviewsbonus.com/
Các thuật toán phân bố bit bao gồm hai bước; ban đầu, phân bốcông suất Pi được
tính bằng cách sử dụng thuật toán 1, và tương ứng với bi bit-loading được lấy từ
(18). Bước tiếp theo, làm tròn giá trị nguyên tới số nguyên gần nhất bên phải. Do
vậy, loại bỏ bit được thực hiện cho đến khi cả hai được đáp ứng. Các thuật toán
được mô tả như sau:
Thuật toán 2
Tính công suất truyền Pi sử dụng thuật toán 1, và bit-loadingtương ứng bi sử
dụng (18).
bi= ceil(bi), với ceil() là việc lấy tròn về số nguyên gần nhất.
Tính công suất truyền Pi tương ứng với bi sử dụng (25), và ảnh hưởng tới mỗi
PU, Ij, sử dụng (2)tính tổng công suất phân bố bằng công thức Ps = ∑Pi.
Nếu (Ps >Pt )hoặc(Ij >Ith với mọi j)
Salesenvy review
Khi Ij >Ith ∀j
Tính công suấtgiảm đi từ việc loại bỏ 1 bit từ sóng mang con SU thứ i :
Tính nhiễu suy giảm PU thứ j do loại bỏ 1 bit từ sóng mang con SU thứ i:
2

3. ΔI j, i = g j ΔP i Q j, i , là một vector kích thướcNp × Ns.
Tính toán các thành phần cực đại của vector ΔI j, i, max {ΔI j, i},khi loại bỏ một bit
từ sóng mang con xác định bởi chỉ sối.
Cập nhật trạng thái phân bố bit bi và phân bố công suấttương ứng Pi.
Khi Ps >Pt
Tính công suấtgiảm được từ việc loại bỏ 1 bit từ sóng mang con SU thứ i :
Loại bỏ 1 bit từ sóng mang phụ tương ứng có ΔPi lớn nhất.
Cập nhật trạng thái phân bốbit bi ứng với Pi,
Tính tổng công suất bằng: Ps = ∑Pi .
Giảm sự phức tạp tính toán kết hợp với thuật toán 2 (do quá trình phân bốcông
suấtlặp lại ở bước 1trong thuật toán 1), chúng tôi cũng đề xuất một quá trình phân
bốbit “greedybit” đơn giản với hai đường truyền. Đầu tiên, bit-loading được thực
hiện cho đến khi điều kiện về công suất tối đađược đáp ứng; tiếp theo, bit-removal
được thực hiện cho đến khi điều kiện can nhiễu được đáp ứng. Các thuật toán như
sau:
Thuật toán 3
Khởi tạo bit phân bố cho từng sóng mang phụ từ bi tới zero,
Salesenvy reviews bonus
Tính toán công suất phân bố Pi tương ứng sử dụng (25), tổng công suất phân
bốPs = ∑ P i.
Khi Ps<Pt
Tính công suất cần thiết để thêm một bit tới sóng mang phụ SU thứ I :
Thêm 1 bit tới sóng mang phụ tương ứng với ΔPi nhỏ nhất.
3

4. Cập nhật mẫu phân bố bit bi, tương ứng với mẫu phân bốcông suất Pi,
Tính tổng năng lương phân bố: Ps = ∑ Pi .
Tính nhiễu tới mỗi băng con PU, Ij, sử dụng (2).
KhiIj > I th ∀j
Tính công suấtgiảm được trong việc loại bỏ 1 bit từ sóng mang con SU thứ i:
Tính nhiễu giảm đitrong PU thứ j do loại bỏ 1 bit từ tất cả sóng mang phụ SU thứ
i :ΔI j, i = g j ΔPi Qj, i , là 1vector có kích thước Np × Ns .
Tính yếu tố cực đại của vector ΔI j, i , max{ΔI j, i },và loại bỏ 1 bit từ sóng mang
phụ có chỉ số xác định bởi cột tương ứng i.
Cập nhật trạng thái phân bố bit bi, tương ứng phân bố công suất Pi, và nhiễu tới
mỗi PU, Ij.
Việc thực hiện 2 đường truyền có thể cần đến 1 vòng lặp đơn,thực hiện tới khi cả
công suất và điều kiện can nhiễu được đáp ứng. Điều này có thể được rút ra trong
thuật toán 4 bằng việc đưa rasố liệu mới, tức làphân bố trọng số cho công suất bởi
khoảng cách phổ từ băng tần PU.
Thuật toán 4
1) Khởi tạo các phân bố bit cho từng sóng mang phụ bi tới zero.
Tính toán công suất phân bố tương ứng Pi, và tổng số công suất:Ps = Σ Pi.
Tính toán nhiễu gây ra cho mỗi PU, Ij, sử dụng (2).
2) Khi{(Ps<Pt ) và (I j <Ith∀j) }
Vớilàcông suất giảm đikhi loại bỏ 1 bit từ sóng mang con SU thứ i bởi khoảng
cách từ sóng mang phụ thứ i tới dải tần PU.
Thêm 1 bit sóng mang phụ tương ứng với ΔWP thấp nhất .
Cập nhật thông tin phân bốbit bivà phân bốcông suấttương ứng Pi, nhiễu gây ra tới
mỗi dải tần PU, Ij.
4

5. fund
Tính tổng công suất phân bố: Ps = Σ Pi.
Các thuật toán đề xuất đã được so sánh trên cơ sở tính toán phức tạp và hiệu suất
tương ứng trong phần XIII và XIV. Một cách chủ quan, chúng ta có thể mong đợi
thuật toán 2 cung cấp cho hiệu suất tốt nhất, khi đó giải pháp thu được từ các vấn
đề tối ưu. Nhưng nó gắn liền với độ phức tạp cao. Thuật toán 3 đòi hỏi bit-removal
trước khi điều kiện can nhiễuPU được đáp ứng mà không cần bù bit, ngoài ra một
số sóng mang phụ khác có thể tăng thông lượng. Do đó hiệu suất của nó sẽ kém
hơn so với thuật toán 2. Thuật toán 4 mặc dù tính toán đơn giản nhưng hiệu suất
kém hơn so với hai thuật toán trước vì sự chồng lấn với di, mà có thể không cho
kết quả mong muốn.
VI. Kích thước băng thông sóng mang con
Băng thông sóng mang conOFDM cần lớn hơn phổDoppler của kênh và nhỏ hơn
băng thông kết hợp. Hiệu quả băng thông tăng là sựtăng đáp ứng trong thông
lượng (1) đến một điểm nhất định, sau đó thông lượng giảm do hiệu quả băng
thông giảm. Trong trường hợp CR, băng thông sóng mang con ảnh hưởng đến
nhiễu PU. Tăng băng thông nhằm giảm số lượng sóng mang con, do đócông suất
được phân bố trong số ít sóng mang phụ; một công suất cao hơn trong mỗi sóng
mang con tạo ra búp sóng phụ trong băng tần PU. Do đó, khi tăng băng thông,
nhiễu với băng tần PU tăng với cống suất tối đa cố định. Điều này đã được quan
sát trong nghiên cứu mô phỏng và kết quả được vẽ trong XIV.
Trong vấn đề tối ưu kích thước băng thông sóng mang con cho một CR dựa trên
OFDM, mục tiêu là tối đa hóa thông lượng SU theo công suất tối đa và điều kiện
can nhiễu PU (ngưỡng công suất và ngưỡng nhiễu). Nó có thể được đặt ra như sau:
Problem P3
(27)
Áp dụng vào
(28)
(29)
(30)
5

6. Hai giới hạn đầu tiên giống như hai phương trình 4 và 5, nhưng được lặp lại.
Vì sự biến đổi không được xem xét, băng thông thấp hơn giới hạn biên
(trongtrường hợp của SU di động,băng thông B nên lớn hơn phổ Doppler lan
truyền của kênh). Để giải quyết vấn đề trên và tối ưu băng thông B*, công suất
sóng mang phụ được coi là không đổi, tức là
http://salesenvyreviewsbonus.com/ . Tuy nhiên, có thể không có giá trị của băng thông thỏa
mãnđiều kiện can nhiễuPU trong phạm vi nhất định của công suất, và do đó giải
pháp cho vấn đề trên không thỏa mãn. Chỉ khi công suất tối đa là rất nhỏ, một số
giá trị của băng thông có thể đáp ứng được nhiễu. Vì vậy, cả băng thông và công
suấtsóng mang cần phải được thay đổi để đáp ứng được điều kiện can nhiễu trong
phạm vi công suất cho phép, trong khi có thể tối đa hóa thông lượng. Vấn đề yêu
cầu phải giải quyết cho B* và Pi
* và cóthểđặt ra như sau:
Problem P4
(31)
Áp dụng tương tự với những vấn đề ở P3, và bố sung:
(32)
Số sóng mang phụ SU là 1 hàm của băng thông B, như sau:
(33)
BW là tổng băng thông hệ thống.
Hàm (31) lõm Hessian của nó là vị trí nửa dương , và các vấn đề (P4) có một
sự kết hợp tuyến tính và phi tuyến tính (đa thức trong B). Nó đã được phân tích
để tạo thành một vấn đề tối ưu (mặc dù proof đã không được tính đến).
Lagrangian của nó sẽ như sau:
(34)
(35)
Với , χ, ψ ω và i là các hệ số Lagrange. Điều kiện áp dụng KKT để giải quyết
các vấn đề kết quả trong phương trình phi tuyến phức (như đã trình bày trong
Phụ lục A), mà không thể giải quyết trực tiếp. Mô hình hóa, cũng như sự phân
tích trực quan của băng thông sóng mang (trong các bước rời rạc của Ns) với
phân bố công suất tương ứng không đổi ( ), bằng thuật toán water-filling và
6

7. thuật toán 1, cho thấy mối quan hệ của nó với thông lượng. Các thuật toán lặp
được đã được đề xuất sẽ được áp dụng; đó là một phương pháp tiếp cận dựa
trên tìm kiếm, trong đó, ban đầu thông lượng được tính trong
http://salesenvyreviewsbonus.com/
bước lớn hơn của Ns, với phân bốcông suất tại tất cả các điểm thu được từ
thuật toán 1 (đảm bảo điều kiện can nhiễu PU được đáp ứng trong công suất tối
đa).Sau đó, phương pháp tốt hơn được thực hiện để tìm tính tối ưu toàn bộ. Ns
(số sóng mang phụ) là sự lựa chọn ưu tiên của so với B, do kích thước phần
nguyên của nó. Cả hai đều có liên quan như được đưa ra bởi (33). Các thuật
toán như sau:
Newly released
Thuật toán 5
Khởi tạo băng thông sóng mang phụ tới giá trị cực đại của nó : ví dụ.
Tính số lượng sóng mang phụ tương ứng : , sử dụng (33).
Khởi tạo(với C(Pi) là thông lượng đạt được từ (1).
Khởi tạo số sóng mang phụ
Khi thì
Tăng số lượng các sóng mang phụ với một số phù hợp kích thước s,ví dụ Ns =
N s +s.
Tìm công suất phân bố Pi sử dụng thuật toán 1.
Tính toán thông lượng Cnew(Pi) sử dụng (1).
Ns = Ns -s. Tính toán thông lượng cho số lượng sóng mang phụ Ns, Ns+1,Ns-1
và đặc trưng cho chúng là CNs(Pi),CNs+1(Pi), CNs-1(Pi), sử dụng thuật toán 1 và (1)
Khi (CNs (Pi ) < (CNs+1(Pi )) hoặc (CNs (Pi ) < CNs-1(Pi )) thì
s = ceil(s/2)
Nếu CNs (Pi ) < CNs+1(Pi )
7

8. Ns = Ns +s.
Và nếu CNs (Pi ) < CNs-1(Pi ) thì
http://salesenvyreviewsbonus.com/
tính toán thông lượng cho số lượng sóng mang phụ Ns, Ns+1,Ns-1 và đặc trưng cho
chúng là CNs(Pi),CNs+1(Pi), CNs-1(Pi), sử dụng thuật toán 1 và (1)
và lựa chọn thu được sóng mang băng thông B tương ứng (33)
VII. phân bốcông suất sóng mang, kích thước băng thông và bit loading
Sau khi đã giải quyết việc phân bốcông suất, bit loading và bandwidth sizing
individuallychúng tôi đưa ra vấn đề để thực hiện cả ba cùng lúc, cho một CR dựa
trên OFDM, với mục tiêu tối đa hóa thông lượng SU:
Small amount
Problem P5
(36)
Tùy thuộc vào các điều kiện can nhiễu PU (4), công suất tối đa (23), số bit nguyên
(24), và giới hạn về băng thông sóng mang (30).Các thuật toán đề xuất đầu tiên
tính toán phân bốcông suất và băng thông sóng mang phụ bằng cách sử dụng nội
dung được thảo luận trong phần trước. Bit-load tương ứng là giá trị thực, được làm
tròn đến số nguyên gần nhất cao hơn, và loại bỏ greedy bit được thực hiện cho đến
khi công suất tối đa và điều kiện can nhiễu PU được đáp ứng.
Thuật toán 6
1) Tính công suất phân bố tối ưu Pi và băng thông sóng mang phụ B sử dụng thuật
toán 5.
2) Tính bit-load tương ứng bi sử dụng (18).
3) Thực hiện Bước 2 trở đi của thuật toán 2.
VIII. Mô hình hệ thống và Truyền thông với nhiều SU
Trong trường hợp này, chúng ta giả sử rằng có K SU thu phát, và PU trong phạm
vi vô tuyến của tất cả chúng (hình 3). Các giả định trên kênh truyền cũng giống
8

9. như trong trường hợp single user (Phần III). Trường hợp multi-user phức tạp hơn
trường hợp single user, vì nó liên quan đến việc phân bố sóng mang phụ đến users,
và phân bốcông suấtvớigiới hạn nhất định. Thông lượng của user thứ k trên sóng
mang phụ thứ i được định nghĩa là
Hình 3: Mô hình Hệ thống cho một SU
(37)
Với pk,i là công suấtphân bố cho sóng mang phụ thứ i được gán cho user thứ k và
hk, i là công suất kênh đạt được của user thứ k trên sóng mang phụ thứ i.
Salesenvy review
Ns sóng mang phụ SU sẽ được gán cho những user khác nhau, khi tối ưu thông
lượng tổngvới điều kiện can nhiễu và công suất tối đatrên mỗi băng con PU. Tổng
thông lượng được tính:
(38)
Tất cả các CSI ước tính tại máy thu, bây giờ yêu câu phải được gửi đến một bộ
điều khiển trung tâm, có nhiệm vụphối hợp phân bốtài nguyên trong mạng CR
multi-users. Trong một môi trường fading chậm như được giả định trong việc này,
các bộ tập trung sẽ bù đắp cho overheadsvới các giải pháp tối ưu.
Lưu ý: Để tránh sự phức tạp của symbol, chúng ta đã sử dụng các biến tương tự
(đối với hệ số Lagrange) cho các trường hợp single-user và multi-users. Giá trị của
chúng sẽ phụ thuộc vào các vấn đề cụ thể.
9

10. IX. phân bốcông suất ( nhiều SU )
Xây dựng các vấn đề phân bốcông suất cho các trường hợp CR multi-users, (38)
được viết lại:
(39)
Vớiζk, i = pk, i * ρk, i
(40)
Mục tiêu của chúng ta là tối đa hóa băng thông tổng, với tổng công suất tối đa trên
tất cả các user Pt và điều kiện can nhiễuvới mỗi dải tần PU. Vấn đề được đặt ra
như sau:
Problem 6
(41)
Thay vào
(42)
Với gk,j là công suất kênh nhận được giữa SU thứ j và băng tần chính thứ k
(43)
(44)
(45)
Hàm Lagrangian xây dựng cho công thức bên trên :
(46) (47)
Áp dụng điều kiện KKT, chúng ta nhận được ( chi tiết tại phụ lục XV)
(48)
Và
(49)
Trong đó
10

11. Từ những phân tích trên chúng ta suy ra rằng có hai bước chính trong việc giải
quyết các vấn đề phân bố công suất và điều kiện can nhiễu PU trong trường hợp
multi-users. Trong bước đầu tiên chúng ta phân bố sóng mang phụ đến cho user.
Điều này có thể được thực hiện bằng cách gán sóng mang phụ i đến user k sẽ tối đa
hóa Hk,i, tức là:
(52)
Tiếp theo, chúng ta tính toán công suất trên mỗi sóng mang phụ SU sử dụng (48).
Điều này giống như water-filling với các mứcđộ khác nhau, như trong trường hợp
của một người dùng. Nhưng nó có thể được suy ra từ (48) - (51) cho nhiều SU,
việc gán sóng mang phụ và phân bố công suất không phải là độc lập với nhau và
giải pháp cho các phương trình không thể được lấy trực tiếp. Hk,itỷ lệ thuận với tỷ
lệ tăng kênh của user thứ k trong sóng mang phụ thứ i đến sự ảnh hưởng của Npb
băng tần PU, tương ứng hệ số Lagrange λj,Hk,i sẽ được sử dụng để gán sóng mang
phụ cho user trong các thuật toán phân bốcông suất (Thuật toán 7). Các thuật toán
lặp được đề xuất để gán sóng mang và phân bốcông suất cho đến khi không còn
nhiễu. voip platform
Thuật toán 7
Khởi tạo tất cả λjvà μ.
Khởi tạo λjoldvà μoldtới zero
Chỉ định mỗi sóng mang phụ I tới user k sẽ mã hóa tối đa hàm Hk,i
Tính ξk,i bằng cách thay λjở trên và μ trong (48).
Tính tổng công suất phân bố: Ps = ∑ k ∑ i ζk,i
Tính nhiễu gây ra với mỗi dải băng tần PU, Ij (vế trái (42))
Đối với mỗi dải băng tần PU tính sự khác biệt giữa sự nhiễu sinh ra và
ngưỡng : diffj = Ij –Ith
Tính toán sự khác nhau giữa tổng công suất phân bố và công suất tối đa: diffp=Ps-
Pt
11

12. λ jold = λj ∀ j vàμold = μ
Nếu(max(diffj ) < 0) và (diffp < 0)
∀j và
Chuyển đến bước 3.
7) Với mỗi sóng mang con PU, nếu(diffj > 0)
λj = λj + aj * diffj
nếu(diffp > 0)
μ = μ + b*diffp
8) Nếu (diffj > 0) hoặc (diffp > 0)
Chuyển đến bước 3.
Số bướcaj và b đều như nhau như đã quy định tại thuật toán 1
12