Dynamic Subcarrier Allocation for Real-Time Traffic over Multiuser OFDM Systems

Sun, Fanglei; You, Mingli; Li, Victor O. K.

doi:10.1155/2009/298451

Cited by 4 publications

(3 citation statements)

References 7 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…This research has further significance for orthogonal frequency-division multiple access (OFDMA) systems, in which each user experiences a different channel. In OFDMA systems with dynamic allocation, the base station informs the users about the assigned subcarriers [26]. In this case, due the dynamic variation of the number of active users, the optimization is computationally complex and the bandwidth consumed by the feedback channel is significant [27].…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

A Generalized Prefix Construction for OFDM Systems Over Quasi-Static Channels

Cooklev

Doğan

Cintra

et al. 2011

IEEE Trans. Veh. Technol.

View full text Add to dashboard Cite

All practical OFDM systems require a prefix to eliminate inter-symbol interference at the receiver. Cyclic prefix (CP) and zero-padding are well-known prefix construction methods, the former being the most employed technique in practice due to its lower complexity. In this paper we construct an OFDM system with a generalized CP. It is shown that the proposed generalized prefix effectively makes the channel experienced by the packet different from the actual channel. Using an optimization procedure, lower bit error rates can be achieved, outperforming other prefix construction techniques. At the same time the complexity of the technique is comparable to the CP method. The presented simulation results show that the proposed technique not only outperforms the CP method, but is also more robust in the presence of channel estimation errors and mobility. The proposed method is appropriate for practical OFDM systems.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

A Generalized Prefix Construction for OFDM Systems Over Quasi-Static Channels

Cooklev

Doğan

Cintra

et al. 2011

IEEE Trans. Veh. Technol.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Besides, emerging high-quality video applications such as full high-definition multimedia contents require more bandwidth. The MAC is a key layer to meet tight QoS requirements and achieve high throughput [3][4][5][6][7].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Throughput enhancement using synchronization and three-dimensional resource allocation

Chang

Bahk

2011

J Wireless Com Network

View full text Add to dashboard Cite

Emerging multimedia applications require more bandwidth and strict QoS requirements. To meet these in wireless personal area networks, WiMedia multiband-orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) has been designed while consuming low-transmission power. In this article, we increase the wireless bandwidth of the standard MB-OFDM scheme three times using device synchronization, and consider resource allocation policies to deal with the increased bandwidth. Then, we apply the proposed allocation policies with some operation rules to support prioritized QoS traffic. Extensive simulations verify that the synchronized MB-OFDM triples the throughput of the standard MB-OFDM, and the considered allocation policies with the considered operation rules run effectively as desired.

show abstract

“…Στην εργασία[50] μελετάται το πρόβλημα της μεγιστοποίησης του συνολικού ρυθμού μετάδοσης δεδομένων των χρηστών με βάρη ενώ στην εργασία[51], ο συνολικός ρυθμός μετάδοσης δεδομένων μεγιστοποιείται με αναλογική δικαιοσύνη μακρο πρόθεσμης πρόσβασης κάτι που σημαίνει ότι κάθε χρήστης έχει την ίδια πιθανότητα μέσης πρόσβασης στο κανάλι. Στην εργασία[52] χρησιμοποιείται η Branch and Bound μέθοδος για την επίλυση του προβλήματος ενώ στην εργασία[53] λαμβάνεται υπόψη και η μέση τιμή της καθυστέρησης ανάθεσης ραδιοπόρου σε κάθε χρήστη. Στην εργασία[54], ο συνολικός ρυθμός μετάδοσης δεδομένων μεγιστοποιείται αλλά η μονάδα κατανομής πόρων δεν είναι ο υποφορέας όπως στις προηγούμενες εργασίες, αλλά μια σχισμή χρόνου/συχνότητας, σύμφω να με τα W1MAX συστήματα, ενώ στην εργασία[55] παρουσιάζεται η κατανομή πόρων ανά σχισμή χρόνου με αυτοθόρυβο και θόρυβο φάσης.…”

unclassified

Τεχνικές Διαχείρισης Ραδιοπόρων Στα Ασύρματα Ραδιοδίκτυα Νέας Γενιάς Με Κριτήρια Αξιοπιστίας Και Δικαιοσύνης

Παπουτσής¹

View full text Add to dashboard Cite

Τα μελλοντικά ασύρματα δίκτυα και συστήματα επικοινωνιών αναμένεται να παρέχουν αξιόπιστα υπηρεσίες δεδομένων με απαιτήσεις ρυθμού μετάδοσης δεδομένων οι οποίες κυμαίνονται από λίγα kbps μέχρι μερικά Mbps και εξαιτίας του υψηλού κόστους του φάσματος συχνοτήτων, αυτά τα συστήματα χρειάζεται να είναι εξαιρετικά αποτελεσματικά όσον αφορά στη χρησιμοποίηση του φάσματος. Συγκεκριμένα, η εφαρμογή τεχνικών μετάδοσης δεδομένων οι οποίες βασίζονται σε MIMO και OFDMA θεωρείται ως μια πολλά υποσχόμενη λύση για να ικανοποιήσει αυτές τις απαιτήσεις. Από την άλλη μεριά, τα συστήματα MIMO-OFDMA είναι εύκαμπτα και φασματικά αποτελεσματικά αλλά ο αξιοσημείωτα μεγάλος αριθμός υποφορέων και ο συνυπολογισμός της διάστασης χώρου καθιστούν την κατανομή ραδιοπόρων πολύ πολύπλοκη. Στην πραγματικότητα, η βέλτιστη κατανομή ραδιοπόρων η οποία μεγιστοποιεί το συνολικό ρυθμό μετάδοσης δεδομένων των χρηστών είναι συχνά πάρα πολύ πολύπλοκη για πρακτικές εφαρμογές. Συνεπώς, απαιτούνται υποβέλτιστες σχετικά αποτελεσματικές και χαμηλής πολυπλοκότητας στρατηγικές κατανομής ραδιοπόρων ώστε να κατανείμουν τους ραδιοπόρους συχνότητας, ισχύος και χώρου του συστήματος στους χρήστες του συστήματος. Η παρούσα ΔΔ διαπραγματεύεται στρατηγικές κατανομής ραδιοπόρων στην κατερχόμενη και στην ανερχόμενη ζεύξη συστημάτων OFDMA, στην κατερχόμενη ζεύξη συστημάτων MISO-OFDMA και στην κατερχόμενη ζεύξη συστημάτων MIMO-OFDMA στοχεύοντας στη μεγιστοποίηση του συνολικού ρυθμού μετάδοσης δεδομένων των χρηστών εγγυώντας οι ρυθμοί μετάδοσης δεδομένων των χρηστών να τηρούν μια προκαθορισμένη αναλογία μεταξύ τους ή να ξεπερνούν προκαθορισμένους ελάχιστους ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων. Στο πλαίσιο της επίλυσης του προβλήματος της μεγιστοποίησης του συνολικού ρυθμού μετάδοσης δεδομένων των χρηστών με ανεκτή πολυπλοκότητα για κάθε μία από τις προαναφερθείσες περιπτώσεις, προτείνονται νέοι υποβέλτιστοι αλγόριθμοι. Στην κατερχόμενη ζεύξη των συστημάτων SISO, στόχος είναι η μεγιστοποίση του συνολικού ρυθμού μετάδοσης δεδομένων των χρηστών με περιορισμό στη συνολική διαθέσιμη ισχύ και με αναλογικούς ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων μεταξύ των χρηστών. Η προτεινόμενη μέθοδος, η οποία είναι αποτελεσματική όσον αφορά στην πολυπλοκότητα, αποτελείται από τρεις αλγόριθμους: έναν αλγόριθμο ο οποίος προσδιορίζει τον αριθμό των υποφορέων για κάθε χρήστη, έναν αλγόριθμο κατανομής υποφορέων διαιρώντας τους χρήστες σε δύο ομάδες και τον αλγόριθμο water-filling. Οι πρώτοι δύο αλγόριθμοι αναθέτουν τους διαθέσιμους υποφορείς στους χρήστες του συστήματος και ο τρίτος αλγόριθμος κατανέμει τη διαθέσιμη ισχύ με βέλτιστο τρόπο για μεγιστοποίηση του συνολικού ρυθμού μετάδοσης δεδομένων. Στην ανερχόμενη ζεύξη των συστημάτων SISO, στόχος είναι η μεγιστοποίηση του συνολικού ρυθμού μετάδοσης δεδομένων των χρηστών με περιορισμό στην ισχύ κάθε χρήστη και σε ελάχιστους ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων μεταξύ των χρηστών. Η προτεινόμενη τεχνική, η οποία είναι αποτελεσματική όσον αφορά στην πολυπλοκότητα, αποτελείται από τρεις αλγόριθμους: έναν αλγόριθμο ο οποίος προσδιορίζει τον αριθμό των υποφορέων για κάθε χρήστη, έναν αλγόριθμο κατανομής υποφορέων διαιρώντας τους χρήστες σε δύο ομάδες και τον αλγόριθμο water-filling. Οι πρώτοι δύο αλγόριθμοι αναθέτουν τους διαθέσιμους υποφορείς στους χρήστες του συστήματος και ο τρίτος αλγόριθμος κατανέμει τη διαθέσιμη ισχύ. Στην κατερχόμενη ζεύξη των συστημάτων MISO αναπτύσσονται τρεις αλγόριθμοι επιλογής χρηστών και κατανομής πόρων για πολυχρηστικά συστήματα κατερχόμενης ζεύξης οι οποίοι είναι λιγότερο πολύπλοκοι από άλλες προσεγγίσεις και ενσωματώνουν τη δικαιοσύνη. Στους πρώτους δύο αλγόριθμους επιβάλλονται αναλογικοί περιορισμοί μεταξύ των ρυθμών μετάδοσης δεδομένων των χρηστών και στον τρίτο αλγόριθμο περιορισμοί στους ελάχιστους ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων λαμβάνονται υπόψη. Επίσης, πραγματοποιείται επέκταση του αλγόριθμου μεγιστοποίησης του συνολικού ρυθμού μετάδοσης δεδομένων με αναλογικούς περιορισμούς δικαιοσύνης σε ΣΚΚ και για μείωση της πολυπλοκότητας οι υποφορείς ομαδοποιούνται σε τεμάχια. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης επιβεβαιώνουν την αποτελεσματικότητα τους στη διανομή του συνολικού ρυθμού μετάδοσης δεδομένων δίκαια μεταξύ των χρηστών αλλά και ότι σε ΣΚΚ επιτυγχάνονται μεγαλύτεροι συνολικοί ρυθμοί μετάδοσης δεδομένων. Τέλος, στην κατερχόμενη ζεύξη των συστημάτων MIMO, το πρόβλημα διατυπώνεται με στόχο τη μεγιστοποίηση του συνολικού ρυθμού μετάδοσης δεδομένων των χρηστών με περιορισμό στη συνολική διαθέσιμη ισχύ και ελέγξιμο εύρος ζώνης στο σύστημα εισάγοντας την παράμετρο α. Αφού αυτό το πρόβλημα βελτιστοποίησης πρέπει να εκτελεστεί σε πραγματικό χρόνο, προτείνεται ένας αλγόριθμος αποδοτικός, υποβέλτιστος και αποτελεματικός όσον αφορά στην πολυπλοκότητα ο οποίος παρουσιάζει λογική απώλεια όσον αφορά στην περίπτωση χωρίς περιορισμούς όπου ο μόνος στόχος είναι η μεγιστοποίηση του συνολικού ρυθμού μετάδοσης δεδομένων και εντυπωσιακό όφελος συγκρινόμενος με τη στατική τεχνική TDMA. Πέραν της θεωρητικής ανάλυσης των παραπάνω αλγόριθμων, ο προσομοιωτικός κώδικας που δημιουργήθηκε βασισμένος σε ρεαλιστικές υποθέσεις και απλουστεύσεις, μάς έδωσε τα αποτελέσματα εκείνα τα οποία μετρούν το συνολικό ρυθμό μετάδοσης δεδομένων των χρηστών ο οποίος παρέχεται από κάθε έναν από τους προαναφερθέντες αλγόριθμους και εξετάζουν την πιθανή καταλληλότητα για χρήση τους σε συγκεκριμένα περιβάλλοντα. Τα τελικά συμπεράσματα είναι ότι τα συστήματα MIMO-OFDMA είναι ικανά να προσφέρουν πραγματικές ευρυζωνικές υπηρεσίες πάνω από το ασύρματο κανάλι επικοινωνίας.

show abstract

Dynamic Subcarrier Allocation for Real-Time Traffic over Multiuser OFDM Systems

Cited by 4 publications

References 7 publications

A Generalized Prefix Construction for OFDM Systems Over Quasi-Static Channels

A Generalized Prefix Construction for OFDM Systems Over Quasi-Static Channels

Throughput enhancement using synchronization and three-dimensional resource allocation

Τεχνικές Διαχείρισης Ραδιοπόρων Στα Ασύρματα Ραδιοδίκτυα Νέας Γενιάς Με Κριτήρια Αξιοπιστίας Και Δικαιοσύνης

Contact Info

Product

Resources

About