基于OFDMA接入技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源分配算法研究.pdf

1、隨著人們對(duì)無(wú)線業(yè)務(wù)尤其是多媒體業(yè)務(wù)需求量的不斷增加，如何高效地利用有限的無(wú)線資源已成為無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展中的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為此，OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)多址接入技術(shù)以其良好的抗衰落能力和較高的頻譜利用效率，成為無(wú)線寬帶接入中的主流技術(shù)。然而，在基于OFDMA的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，依然面臨著頻譜資源分配不公平、業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量需求(QoS)差異較大等問題，高效的資源分配策略將有

2、助于進(jìn)一步提高頻譜利用率以及系統(tǒng)總效用或總?cè)萘康染W(wǎng)絡(luò)性能。
　　本論文針對(duì)基于OFDMA不同類型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，以最大化系統(tǒng)總?cè)萘炕蛳到y(tǒng)總效用為目標(biāo)，在考慮用戶資源分配公平性以及QoS需求的基礎(chǔ)之上，分別應(yīng)用拉格朗日對(duì)偶理論和智能水滴算法，提出了切實(shí)有效的子載波和功率分配模型。具體來說，論文從以下兩個(gè)方面展開了研究：
　　①針對(duì)基于OFDMA多址接入技術(shù)的無(wú)線認(rèn)知Ad hoc網(wǎng)絡(luò)，提出了一種基于多用戶的分布式資源分配模型。該模型

3、以最大化系統(tǒng)容量為目標(biāo)，聯(lián)合考慮了QoS需求、最大功率限制、速率限制等約束，并最終給出最佳子載波和功率分配。在該模型中，通過運(yùn)用拉格朗日對(duì)偶理論，將原問題對(duì)偶分解為較為簡(jiǎn)單的子問題；通過引入子載波被占有的概率和最小子載波占有量保證了不同用戶間資源分配的公平性；通過運(yùn)用增量次梯度方法，保證了我們算法的快速收斂性。在仿真實(shí)驗(yàn)中，對(duì)比了不存在公平性與存在公平性下的網(wǎng)絡(luò)性能，驗(yàn)證了公平性資源分配的必要性；并與其它算法相比較，驗(yàn)證了本文算法在吞吐

4、量、頻譜效率以及資源分配公平性方面的優(yōu)勢(shì)。
　?、卺槍?duì)采用 OFDMA多址接入技術(shù)的單蜂窩小區(qū)上行鏈路系統(tǒng)，在考慮用戶間不同的信道條件以及子載波分配公平性的基礎(chǔ)上，提出了聯(lián)合子載波和功率分配的模型。在這個(gè)模型中，子載波的分配分為兩個(gè)階段：第一階段的子載波分配保證了每個(gè)用戶均能獲得一定數(shù)量的子載波；第二階段則進(jìn)一步提高了系統(tǒng)總效用。然后，考慮到用戶的功率受限以及QoS需求，利用迭代注水算法完成最終的最佳功率分配。特別地，我們的算法是