OFDMA下行鏈路系統(tǒng)中無線資源分配算法研究.pdf

1、人們對無線通信系統(tǒng)性能的要求不斷提升，如何高效地利用有限的無線資源以滿足不斷增長的用戶需求，是近些年來無線通信領(lǐng)域研究的熱點之一。近些年，高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的廣泛應(yīng)用以及無縫覆蓋的要求使得能量消耗呈爆炸式增長，因此迫切需要提高無線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)效率，降低能耗實現(xiàn)綠色運營。正交頻分多址接入(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess，OFDMA)技術(shù)能夠有效對抗由于多徑效應(yīng)等引起的頻率選擇性衰落，同時可以

2、改善系統(tǒng)的頻譜利用率，這些優(yōu)點使之成為下一代移動通信標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。為此，本文研究探討了OFDMA系統(tǒng)中的無線資源分配問題。
　　 為了降低基于單個子載波的資源分配算法的信令開銷和算法運算量，可以考慮OFDMA系統(tǒng)中相鄰子載波的相關(guān)性，合理地把一組連續(xù)的子載波組成一個資源塊，以資源塊為單位進(jìn)行資源分配。在現(xiàn)有的基于資源塊的資源分配算法中，多數(shù)是讓信道狀況好的用戶優(yōu)先選擇資源，這種方法會使得信道狀況不好的用戶分配到很少甚至分配

3、不到任何資源，造成用戶間的嚴(yán)重不公平。本文提出了一種以系統(tǒng)總功率和用戶數(shù)據(jù)速率成比例公平為約束條件，并且考慮子載波上所加載比特的整數(shù)特性，以最大化系統(tǒng)總吞吐率為目標(biāo)的基于資源塊的資源分配算法。對本文所提算法的思路進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并與基于子載波分配的未考慮用戶數(shù)據(jù)速率成比例公平的Jang算法，基于子載波分配的考慮用戶數(shù)據(jù)速率成比例公平的Shen算法，基于資源塊分配的未考慮用戶數(shù)據(jù)速率成比例公平的Zhu算法進(jìn)行了仿真對比分析。
　　

4、 然后，本文從系統(tǒng)能效的角度出發(fā)，運用蟻群算法解決基于能效優(yōu)化的功率受限和速率受限的資源分配問題。提出了運用蟻群系統(tǒng)(AntColonySystem，ACS)算法解決基于能效優(yōu)化的功率受限的資源分配算法，以及運用螞蟻系統(tǒng)(AntSystem，AS)算法解決基于能效優(yōu)化的速率受限的資源分配算法。ACS和AS兩種算法的基本思想是模仿螞蟻相互之間通過信息素實現(xiàn)通信，找尋從蟻穴到食物源的最短路徑的行為。ACS針對AS在構(gòu)造解過程中算法收斂速度