OFDMA中繼小區(qū)網(wǎng)絡中資源分配與頻率復用的研究.pdf

1、為了滿足人們日益高漲的通信需求，下一代移動通信網(wǎng)絡需要實現(xiàn)無處不在的高傳輸速率覆蓋。為了實現(xiàn)這個目標必須要高效的利用有限的頻譜資源，因此正交頻分多址(OFDMA)技術與中繼技術的結合應運而生。OFDMA空中接口技術以其特有的抗頻率選擇性衰落能力而被下一代移動通信網(wǎng)絡所采用，同時它還給系統(tǒng)資源分配提供了更高的靈活性，用來挖掘系統(tǒng)更多的潛在性能。另一方面，中繼技術可以改善用戶的信道條件而提高系統(tǒng)吞吐量，特別是對小區(qū)邊緣用戶。因此這兩種技術的

2、結合將形成高系統(tǒng)性能的移動通信網(wǎng)絡。
　　要提高系統(tǒng)的頻譜利用效率，可以采用智能的資源管理方案或者頻率復用技術來合理有效地利用系統(tǒng)資源。所以本文主要研究OFDMA中繼網(wǎng)絡中資源分配和頻率復用問題。第一，我們提出了一種基于效用函數(shù)的聯(lián)合子載波調度和自適應路由的無線資源分配方案。此方案綜合考慮系統(tǒng)用戶之間的公平性和實時用戶的延時要求，并在效用函數(shù)中引入具體的度量因子來指導子載波的分配，最終使得系統(tǒng)能夠在吞吐量、公平性和實時用戶延時這三

3、個系統(tǒng)性能要求之間達到一個高效的折中。
　　第二，我們提出一種新的動態(tài)全頻率復用方案來指導基站和中繼根據(jù)系統(tǒng)的信道條件自適應的復用頻率，從而獲得更多的系統(tǒng)分集和復用增益。本方案允許基站在其所覆蓋的區(qū)域內自適應地分配所有子載波，這樣可以挖掘系統(tǒng)更多的多用戶分集增益。另外我們引入自適應的子載波調度技術來合理地分配系統(tǒng)的子載波資源。對于每個子載波，系統(tǒng)將選擇使系統(tǒng)性能最好的一對基站和中繼鏈路來復用這個子載波，這樣所有子載波在得到最好利用

4、的同時系統(tǒng)性能也將達到最高。
　　第三，在所提的動態(tài)全頻率復用基礎上我們引入了機會主義頻率復用技術，這樣子載波資源也可以在中繼之間自適應地復用，從而更進一步地提高系統(tǒng)的頻譜效率。在動態(tài)全頻率復用的基礎上，對每個子載波我們將在余下的中繼中選擇一個來復用這個子載波并使得復用后在考慮干擾的情況下系統(tǒng)性能最大。
　　第四，在定向天線的基礎上，我們提出了頻率復用因子為9的兩種高頻譜效率的頻率復用方案。為了減小小區(qū)內部因高頻率復用因子帶