多播系統(tǒng)中的資源分配方案研究.pdf

1、隨著移動智能終端的迅速發(fā)展和普及，用戶對移動多媒體業(yè)務(wù)的需求迅速增長。為滿足眾多移動用戶對多媒體業(yè)務(wù)的需求，多媒體廣播/多播業(yè)務(wù)(MBMS)最先由第三代合作伙伴計劃組織(3GPP)引入通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)中。第四代移動通信系統(tǒng)LTE對MBMS進(jìn)一步升級，提出增強(qiáng)型MBMS(e-MBMS)，并且支持單小區(qū)MBMS和多小區(qū)MBMS（即，MBSFN）兩種傳輸模式。傳統(tǒng)的廣播/多播系統(tǒng)為保證所有用戶的通信質(zhì)量，根據(jù)用戶中的最差信道狀況選

2、擇發(fā)送速率，這導(dǎo)致系統(tǒng)容量被較差信道狀況的用戶所限制。如何解決傳統(tǒng)多播系統(tǒng)中的容量受限問題，提供高效可靠的多媒體廣播/多播服務(wù)，是學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)同時也是工業(yè)界需要解決的實際問題。本文針對e-MBMS中的兩種傳播模式，對旨在解決傳統(tǒng)多播系統(tǒng)中容量受限問題的新型多播技術(shù)進(jìn)行了研究，并著重研究了新型多播系統(tǒng)中的資源分配問題。
　　 本文首先針對單小區(qū)MBMS傳輸模式，研究了采用分層視頻編碼的協(xié)作多播系統(tǒng)中的資源分配問題。我們在確保用

3、戶對基本層數(shù)據(jù)速率及中斷概率要求的前提下，以最大化增強(qiáng)層和速率為目標(biāo)，對基站和中繼的發(fā)送功率以及基本層和增強(qiáng)層的數(shù)據(jù)速率等系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化配置。本文考慮了基站端全反饋信道狀態(tài)信息(CSI)和無反饋的兩種場景，提出了兩種數(shù)據(jù)速率和發(fā)送功率的聯(lián)合分配算法。仿真結(jié)果表明，本文所提算法有很好的實時性，并可顯著提高多播系統(tǒng)的吞吐量。
　　 本文接下來針對MBSFN傳輸模式，研究了采用HARQ的MBSFN系統(tǒng)中的速率和功率分配問題。本文

4、針對傳統(tǒng)MBSFN系統(tǒng)中存在的容量受限問題提出將chase合并型混合自動重傳請求(HARQ-CC)技術(shù)引入MBSFN系統(tǒng)。首先對采用HARQ-CC的MBSFN系統(tǒng)的吞吐量進(jìn)行了分析，并通過高斯近似給出了系統(tǒng)吞吐量的閉式表達(dá)式。然后以最大化系統(tǒng)吞吐量為目標(biāo)，結(jié)合系統(tǒng)總功率受限和用戶中斷概率限制等約束條件形成優(yōu)化問題。最后提出了一種基于遺傳算法的速率和功率聯(lián)合分配算法。仿真結(jié)果表明本文所提算法有很好的收斂性，并可顯著提高M(jìn)BSFN系統(tǒng)性能。