实现多中继 OFDMA 蜂窝网络的最大能效：一种分数规划方法
信息论
2013-11-08 v1 math.IT
摘要
本文在多用户、多中继正交频分多址 (OFDMA) 蜂窝网络的背景下，解决了联合功率和子载波分配问题，旨在最大化能效 (EE)，其目标函数表述为频谱效率 (SE) 与总功耗之比。已证明所考虑的分数规划问题是拟凹的，因此可采用 Dinkelbach 方法以低复杂度寻找最优解。该方法通过求解一系列参数化的凹二次问题来解决上述主问题。这些二次问题采用对偶分解方法求解，其中每个二次问题进一步分解为若干个相似的子问题。表征了各种系统参数对采用能效最大化 (EEM) 和频谱效率最大化 (SEM) 算法的系统可达 EE 和 SE 的影响。特别是观察到，对于一系列小区尺寸，增加中继数量虽然略微提高了可达 SE，但显著降低了 EE。值得注意的是，当中继放置得更靠近基站 (BS) 以利用由此产生的视距链路时，可实现最高的 SE 和 EE。此外，增加可用子载波数量和活跃用户设备 (UE) 数量分别得益于频率分集和多用户分集的增加，从而同时提高了系统的 EE 和总 SE。最后，正如预期所示，演示了在使用 SEM 算法时增加可用功率倾向于改善 SE。相比之下，在给定足够高的可用功率下，EEM 算法可实现最大可达 EE 和次优 SE。
引用
@article{arxiv.1310.7839,
title = {Achieving maximum energy-efficiency in multi-relay OFDMA cellular networks: a fractional programming approach},
author = {Kent Tsz Kan Cheung and Shaoshi Yang and Lajos Hanzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.7839},
year = {2013}
}
备注
12 pages, 11 figures, 3 tables, published on IEEE Transactions on Communications, vol. 61, no. 7, pp. 2746-2757, Jul. 2013