MIMO-OFDM中继通信系统最优功率分配

2011-03-06毕晓君

通信技术 2011年3期

毕晓君，陈剑，盛磊

（哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨 150001）

0 引言

MIMO-OFDM 中继通信系统的传输方式不再是简单的点对点通信模式，而是一种更为复杂的多跳并行传输链路，其功率的合理分配尤显重要[1-3]。其中发送功率的优化分配问题不再仅仅是基站能量的优化，它还牵涉到源节点与中继节点之间的能量优化，这使得功率分配问题更为复杂。对此，已有一些学者进行了相关研究，文献[4]提出了仅限于单天线单载波中继系统最优功率分配算法；文献[5]研究了OFDM中继系统，但是仅提出源节点(中继节点)功率固定时中继节点(源节点)的最优功率分配方案；目前仅有文献[6]针对两跳MIMO-OFDM中继系统，提出了一种迭代法功率分配方案，其缺点是每次分配的功率越小，得到的分配结果越优，只有当每次分配的功率趋于无穷小时才能得到最优的分配结果，但实际应用中做不到如此小的分配，所以该算法只能得到次优解。

经深入研究发现，MIMO-OFDM中继通信系统的功率分配问题属于复杂的NP问题，传统的数学方法无法求得其通解的闭合表达式，因此现有算法的分配效果各有缺陷。而智能优化算法是近年解决复杂NP问题较为理想的方法，经过探索和尝试，采用改进的粒子群优化算法，给出了约束总功率下，放大前传(AF，Amplify-and-Forward)两跳 MIMOOFDM 中继通信系统的最优功率分配算法，提升了系统容量，增强了系统的传输能力。