多中继OFDM网络中具有比例速率公平性的能量效率
信息论
2015-11-25 v1 math.IT
摘要
本文研究了多中继辅助的OFDM系统中的能量效率(EE)，其中采用解码转发(DF)中继波束成形来帮助信息传输。为了探索该系统在用户公平性下的EE性能，我们制定了一个优化问题，在非线性比例速率公平性约束下，通过联合考虑若干因素（DF中继波束成形或直接链路传输的传输模式选择、辅助中继集合选择、子载波分配以及源和中继在子载波上的功率分配）来最大化EE，其中同时考虑了发射功率消耗和线性速率相关的电路功率消耗。为解决非凸优化问题，我们提出了一种低复杂度方案来近似它。仿真结果证明了其有效性。我们还研究了电路功率消耗对系统性能的影响，观察到在恒定和线性速率相关电路功率消耗下，系统EE随系统平均信道噪声比(CNR)的增加而增长，但增长率表现出不同行为。对于恒定电路功率消耗，系统EE增长率是系统平均CNR的增函数；而对于线性速率相关的电路功率消耗，系统EE增长率是系统平均CNR的减函数。这一观察非常重要，表明通过推导每单位数据速率的电路动态功率消耗，可以大大提高系统EE。此外，我们还讨论了用户数和子载波数对系统EE性能的影响。
引用
@article{arxiv.1511.07566,
title = {Energy Efficiency with Proportional Rate Fairness in Multi-Relay OFDM Networks},
author = {Ke Xiong and Pingyi Fan and Yang Lu and Khaled Ben Letaief},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.07566},
year = {2015}
}
备注
35 pages, 15 fihures, submitted to IEEE Journal