OFDMA無線多跳中繼網(wǎng)絡(luò)中基于能效的資源分配研究.pdf

1、移動通信事業(yè)的高速發(fā)展使得業(yè)務(wù)呈現(xiàn)多樣化，并且對系統(tǒng)帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率提出了更高的要求，而傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)已無法滿足高速率高服務(wù)質(zhì)量的需求。下一代無線通信技術(shù)標準(LTE-A、WiMAX)則紛紛引入中繼站(Relay Station，RS)來輔助基站(BaseStation，BS)完成數(shù)據(jù)通信。RS的引入能有效擴大小區(qū)覆蓋范圍、提高小區(qū)邊緣用戶的服務(wù)質(zhì)量、提高系統(tǒng)的吞吐率。同時正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Divis

2、ionMultiplexing，OFDM)憑借其抗多徑、能有效提高系統(tǒng)頻譜利用率、資源分配靈活等優(yōu)點而被當(dāng)做第四代移動通信標準的技術(shù)基礎(chǔ)。本文則將以O(shè)FDM為基礎(chǔ)的OFDMA多址接入技術(shù)作為本文的研究基礎(chǔ)。
　　論文首先對OFDM/OFDMA技術(shù)的基本原理、幀結(jié)構(gòu)以及RS的分類等基礎(chǔ)概念進行介紹，并就引入RS后OFDMA幀結(jié)構(gòu)的改變及資源管理方面所遇到的新問題和挑戰(zhàn)進行詳細分析；接著對傳統(tǒng)OFDMA蜂窩網(wǎng)中基于系統(tǒng)能耗最小的全局聯(lián)

3、合最優(yōu)分配算法以及各種次優(yōu)化方案進行分析，并通過對信道模型、場景模型的搭建和仿真對各種分配算法進行性能仿真評估；最后將OFDMA兩跳AF中繼系統(tǒng)的兩跳鏈路虛擬化為單跳鏈路并將傳統(tǒng)OFDMA蜂窩網(wǎng)中性能表現(xiàn)最好的全局資源分配算法引入到中繼系統(tǒng)中，并根據(jù)實際場景進行改進設(shè)計，仿真結(jié)果表明，改進后的全局資源分配算法更加適用于中繼系統(tǒng)的實際場景，且在有效提高系統(tǒng)能效和系統(tǒng)吞吐率的同時能有效維持不同用戶的公平性。
　　在OFDMA兩跳中繼系

4、統(tǒng)的分組調(diào)度研究中，本文首先對單個用戶采用不同調(diào)制編碼方案時的能效以及其對頻率資源、功率資源的占用情況進行分析，接著利用分析結(jié)果提出一種基于能效的比例公平調(diào)度算法，該算法根據(jù)不同業(yè)務(wù)的最大時延等QoS要求來設(shè)計調(diào)度優(yōu)先級因子，且在進行資源分配時通過頻率占用率以及功率占用率對用戶的傳輸速率進行評估，使得系統(tǒng)的資源得到合理地利用；該調(diào)度算法在系統(tǒng)資源充足時通過犧牲頻率資源以換取功率資源的節(jié)省，當(dāng)系統(tǒng)資源緊張時通過平衡資源的占用情況以最大化資