無線正交多址系統(tǒng)中自適應資源配置研究.pdf

1、正交頻分多址(OFDMA)是將正交頻分復用(OFDM)技術和頻分多址(FDMA)技術相結合的多址方案，被認為是第四代移動通信系統(tǒng)(4G)的關鍵技術之一。OFDMA以OFDM調制為基礎，通過給每個用戶獨立地分配子載波來實現(xiàn)多用戶接入。在多用戶同時接入的情況下，OFDMA系統(tǒng)基于無線信道的狀態(tài)、服務質量(QoS)等參數動態(tài)地制定資源配置方案，從而實現(xiàn)資源的自適應最優(yōu)配置。這樣，系統(tǒng)不僅能獲得更高的頻譜利用率，并且更好地滿足QoS要求。自適應

2、資源配置是當前一個重要的研究課題，也是OFDMA系統(tǒng)急需解決的核心問題之一?！　♂槍@個研究方向，本文在OFDMA自適應資源配置中新提出了一種跨層(Cross-layer)網絡結構，并提出了基于跨層網絡結構的自適應資源配置的方案和算法。全文系統(tǒng)地分析和研究了在OFDMA進行自適應資源配置所需解決的問題，具體有如下五個方面的工作和創(chuàng)新：　　(1)在自適應資源配置的一個前提條件——信道估計方面，提出了快速遞歸最小均方誤差(FRLS)信道

3、估計算法，并與最小均方誤差(MMSE)相結合。該方案是在分析最小方差(LS)與最小均方誤差(MMSE)算法這兩種主要的信道特性獲取方式的優(yōu)缺點以及信道估計插值方式的基礎上提出的。仿真結果證明了該算法的有效性?！　?2)對于基于原有開放系統(tǒng)互連(OSI)標準分層網絡的自適應資源配置方案，在分析了注水算法及拉格朗日算法在OFDMA中的運用的優(yōu)缺點后，本文提出了分組自適應資源配置算法。仿真結果表明，本方法只需使用極少的系統(tǒng)資源，特別適合于在

4、快速信道變化的情況下或多媒體業(yè)務中對OFDMA進行自適應資源配置?！　?3)針對現(xiàn)有自適應資源配置方案不能滿足多種用戶QoS要求的特性，提出了一種在OFDMA自適應資源配置中使用的跨層網絡結構。一方面，隨著無線網絡的發(fā)展，網絡系統(tǒng)必須支持各式各樣不斷變化的業(yè)務類型及其QoS要求。而OSI分層網絡由于各層的獨立操作，不能有效地實現(xiàn)無線通信的要求。另一方面，近年來硬件產品的集成度與計算速度的不斷提高。這樣使得突破原有OSI結構的跨層結構成

5、為需要與可能?？鐚咏Y構克服了原有OSI結構在無線通信中弊端，是無線通信網絡發(fā)展　　的一個必然趨勢?！　?4)針對用戶QoS中公平性(Fairness)的要求，本文提出了一種新　　的公平跨層自適應資源配置方案。該方案基于本文提出的跨層結構，把　　用戶數據在數據鏈路層產生的延時相等作為自適應資源配置的準則。仿　　真結果表明，在保證系統(tǒng)資源利用率的前提下，保證了用戶間的公平性。　　(5)為了滿足系統(tǒng)資源最有效的分配，本文提出了一種