基于OFDM雙向中繼網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化分配算法的研究.pdf

1、雙向中繼具有提高系統(tǒng)頻譜效率和擴(kuò)大小區(qū)邊緣覆蓋面積的優(yōu)勢(shì)；OFDM因其高效地對(duì)抗深度衰落和獲得高的頻譜利用率已成為4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一，因此將雙向中繼與OFDM結(jié)合起來(lái)具有極大地研究?jī)r(jià)值。在雙向中繼OFDM網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)資源進(jìn)行合理分配是提高系統(tǒng)性能的關(guān)鍵，其可分配資源有子載波、功率和多中繼等。本文介紹了OFDM與雙向中繼技術(shù)的基本原理，重點(diǎn)研究了單用戶(hù)單中繼雙向中繼OFDM網(wǎng)絡(luò)、多用戶(hù)單中繼雙向中繼OFDM網(wǎng)絡(luò)、多用戶(hù)多中繼雙向中繼

2、OFDM網(wǎng)絡(luò)的資源優(yōu)化分配問(wèn)題。
　　首先，在單用戶(hù)單中繼場(chǎng)景下提出了一種低復(fù)雜度的資源優(yōu)化分配算法。該算法基于信道增益值大小排序進(jìn)行子載波配對(duì)，在此基礎(chǔ)上提出建立用戶(hù)和中繼節(jié)點(diǎn)間的最優(yōu)功率分配比例關(guān)系，將三層功率最優(yōu)化問(wèn)題簡(jiǎn)化為一層最優(yōu)化問(wèn)題，以較小的復(fù)雜度獲得了各節(jié)點(diǎn)上分配的功率占所在子載波對(duì)上分配功率的比重；接著利用Lagrange對(duì)偶和內(nèi)點(diǎn)法求解單個(gè)子載波上所需分配的功率；最終，求得所有節(jié)點(diǎn)上的功率分配值。仿真實(shí)驗(yàn)表明，所

3、提的算法能顯著提升系統(tǒng)總速率，且性能隨子載波數(shù)的增多而提升。
　　其次，針對(duì)多用戶(hù)單中繼場(chǎng)景提出一種速率比粗略公平的貪婪子載波匹配和迭代公平調(diào)節(jié)功率分配算法。該算法先提出粗略確保用戶(hù)對(duì)間公平性的貪婪子載波配對(duì)算法；然后結(jié)合節(jié)點(diǎn)間的最優(yōu)功率分配比例關(guān)系、Lagrange對(duì)偶和內(nèi)點(diǎn)法求解功率資源的最優(yōu)化分配；在此基礎(chǔ)上，提出“二分法”迭代公平調(diào)節(jié)功率分配算法實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)間的公平性。仿真驗(yàn)證表明，所提策略在確保用戶(hù)對(duì)間公平性的前提下顯著地