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Coding-aware Proportional-fair Scheduling in OFDMA Relay Networks
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资源说明：在给定的文件信息中，我们了解到文档标题是“Coding-aware Proportional-fair Scheduling in OFDMA Relay Networks”，该标题指向了一篇关于正比公平调度（Proportional-fair Scheduling）与网络编码（Network Coding）在正交频分多址（OFDMA）中继网络（Relay Networks）中相结合的研究论文。
在这篇文章中，作者研究了如何在网络中继网络中实现正比公平调度问题，其中网络编码可以提升吞吐量。网络中继网络是4G标准（例如IEEE 802.16j, 3GPP LTE-Advanced）中宽带无线接入的关键组成部分。当双向流量通过中继站时，会出现大量的网络编码机会，网络编码能够利用这些机会来增强系统吞吐量。作者提出了两种模型——全局方法（GA）和局部方法（LA）——并证明了在考虑性能与开销之间的权衡时，相应的问题是NP难的。
对于全局方法模型，作者指出该模型不能在一定常数因子内得到近似，因此提出了一种具有低时间复杂度的启发式算法。对于局部方法模型，作者提出了一种理论上的多项式时间近似方案（PTAS），并提出了一个实际的近似率为1/2的贪心算法。模拟结果显示，他们的算法可以显著提高吞吐量，与现有的非编码方案相比有较大改进。
为了详细理解上述概念，我们需要深入探讨一些关键知识点，包括正比公平调度、网络编码、OFDMA技术以及它们在网络中继网络中的应用。
正比公平调度是一种资源调度方法，旨在通信系统中平衡系统吞吐量与用户之间的公平性。比例公平性是一种数学上的概念，可以表述为最大化所有用户吞吐量的几何平均值，从而避免某些用户独占过多资源，确保每个用户都能获得较为公平的资源分配。
接下来，网络编码是一种提高网络效率和性能的创新技术，它允许网络中的中间节点对经过的数据包进行编码后再发送，从而无需等待所有原始数据包到齐，提高了网络的吞吐量和鲁棒性。这在网络中继网络场景中特别有用，因为数据包在到达最终目的地之前可能需要经过多个中继节点。
正交频分多址（OFDMA）是一种多址接入技术，用于无线通信系统中。它是OFDM技术的多用户版本，可以有效对抗多径衰落和干扰，实现高光谱效率，并且可以通过快速傅里叶变换（FFT）算法容易地实现。OFDMA被4G标准如IEEE 802.16e和3GPP LTE采纳，并在蜂窝网络中用于宽带无线接入。
文章中还提到了多项式时间近似方案（PTAS），这是算法理论中一个重要的概念，指的是对于任何给定的ε > 0，可以在多项式时间内找到一个近似解，其近似因子为1+ε的解决方案，从而实现与最优解非常接近的结果。
此外，贪心算法是一种在每一步选择中都采取在当前状态下最好或最优（即最有利）的选择，从而希望导致结果是全局最好或最优的算法。
通过这些知识点的探讨，我们可以更好地理解文档中提到的各个概念，以及它们在中继网络中如何相互作用来提高网络性能。这种理解不仅对学术界的研究人员和工程师有帮助，也对希望了解无线网络最前沿技术的读者具有重要意义。
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