Full-Filling Subcarrier Power Allocation in OFDMA-Based Cognitive Radio Systems

Abstract

When implementing an appropriate windowing, the interference from a Cognitive Radio (CR) system to licensed systems (primary users) will be significantly reduced. Consequently, power allocated to subcarriers can be increased, especially subcarriers having far spectral distance to primary user bands can be allocated full of its maximum possible power. In this paper, we propose a new class of sub-optimal subcarrier power allocation algorithm that significantly reduces complexity of OFDMA-based CR systems. Two sub-optimal proposals, called Pre-set Filling Range (PFR) and Maximum Filling Range (MFR) are studied. Investigations show that this new power allocating algorithm allows CR systems obtain high throughput while retaining low complexity.

Power allocation in OFDM-based cognitive radio systems using iterative algorithms

“…In paper [53], the authors propose a new class of sub-optimal subcarrier power allocation algorithm that significantly reduces complexity of OFDMA-based CR systems. Two suboptimal proposals, called Pre-set Filling Range (PFR) and Maximum Filling Range (MFR) are studied.…”

Một số giải pháp nâng cao dung lượng hệ thống vô tuyến nhận thức đa người dùng

“…Trên cơ sở kết quả của nghiên cứu [16], các tác giả đã đề xuất kỹ thuật phân chia công suất sóng mang con Full-filling trong [17,18]. Kết quả mô phỏng cho thấy việc áp dụng kỹ thuật full-filling đem lại dung lượng hệ thống CR cao hơn, trong khi độ phức tạp tính toán giảm mạnh.…”

“…Trong bài báo này, trên cơ sở kết quả tại [16,17,18], chúng tôi nghiên cứu mở rộng cho trường hợp CR đa người dùng dựa trên nền tảng OFDM và phân chia theo tần số giữa người dùng. Chúng tôi đề xuất giải pháp mới để phân chia sóng mang con cho mỗi người dùng CR, sau đó áp dụng kỹ thuật windowing để đánh giá hiệu quả dung lượng hệ thống đạt được khi áp dụng các giải pháp mới so với trường hợp phân chia đều số sóng mang.…”

“…Kết quả này cũng phù hợp với các kết quả đã thực hiện mô phỏng trong trường hợp CR đơn người dùng [16]. Trong trường hợp CR đơn người dùng, các sóng mang có khoảng cách phổ xa với các băng PU, mức độ gây nhiễu là không đáng kể tới PU nên được phân chia công suất tối đađể tăng dung lượng hệ thống [16,17,18]. Trong trường hợp IIA (Hình 1), do thuật toán chỉ quan tâm đến đạt được kết quả tối đa về quả dung lượng nên băng thông của từng người dùng CR được phân chia trên bài toán tối ưu mà không theo các kênh tiêu chuẩn đã được định nghĩa trước (ví dụ: 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, 20 MHz).…”

“…Tuy nhiên, bài báo chưa thực hiện được việc áp dụng kỹ thuật Full-filling cho hệ thống CR đơn người dùng [17,18] sang bài toán đa người dùng. Vấn đề này sẽ được chúng tôi tiếp tục nghiên cứu trong thời gian tới.…”