移動(dòng)通信中多小區(qū)OFDMA資源分配的研究.pdf

1、隨著下一代無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展,多小區(qū)協(xié)作技術(shù)已成為減少小區(qū)間干擾,提高系統(tǒng)邊緣用戶性能以及系統(tǒng)整體頻帶利用率的關(guān)鍵技術(shù)。目前,由于其良好的性能和能夠抵抗碼間干擾和小區(qū)內(nèi)干擾的特點(diǎn),正交頻分復(fù)用(OFDMA)已經(jīng)在3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)項(xiàng)目(long term evolution)下行,IEEE802.16 WiMAX等新興的無(wú)線系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。在自適應(yīng)編碼和調(diào)制的幫助下,通過(guò)很好的干擾協(xié)調(diào)和資源分配方法,OFDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的頻譜效率得到了

2、很大的提升。但是在目前來(lái)看,盡管有很多在單小區(qū)OFDMA系統(tǒng)中的資源分配方法的研究和成果,在多小區(qū)OFDMA系統(tǒng)中尋找一種有效的子信道分配方法依然是一件充滿困難與挑戰(zhàn)的工作。
　　我們首先提出了一種基于圖論的資源分配方法,這是一種中心式的資源分配方法。我們將整個(gè)資源分配的過(guò)程分為兩步。第一步通過(guò)對(duì)所有用戶進(jìn)行分組,從而達(dá)到對(duì)網(wǎng)絡(luò)中小區(qū)間干擾的協(xié)調(diào)。這一步我們是通過(guò)圖論來(lái)進(jìn)行的,將整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)映射到一個(gè)圖當(dāng)中,利用用戶之間的關(guān)系進(jìn)行

3、分組,也就是圖的分堆染色,從而達(dá)到降低網(wǎng)絡(luò)中小區(qū)間干擾的作用。第二步是對(duì)具體分好組的用戶進(jìn)行資源分配的一個(gè)過(guò)程。這里,我們同樣使用了圖論工具,利用二部圖匹配進(jìn)行一個(gè)在一定公平原則下的最優(yōu)化信道分配。通過(guò)這樣一種基于圖論的分兩步的方法,我們很好的解決了以往方法中復(fù)雜度高或者吞吐量低的問(wèn)題,在降低了系統(tǒng)運(yùn)算復(fù)雜度的同時(shí),保證了一定的性能。
　　中心式方法雖然能達(dá)到不錯(cuò)的系統(tǒng)性能(吞吐量,用戶平均速率等),但需要一個(gè)運(yùn)算能力很強(qiáng)的中心控

4、制器;同時(shí)需要它和各個(gè)基站之間的告訴傳輸通道;此外還需要大量的控制信號(hào)的傳輸。這些往往是現(xiàn)實(shí)情況中很難達(dá)到的。于是,我們又提出了一種分布式的資源分配方法。每個(gè)小區(qū)基站都負(fù)責(zé)監(jiān)控自己小區(qū)的用戶,并依照單小區(qū)資源分配的方法對(duì)這些用戶進(jìn)行服務(wù),同時(shí),對(duì)于那些受小區(qū)間干擾較強(qiáng)的用戶,通過(guò)使用干擾列別記錄他們的干擾信息。這樣所有的小區(qū)便可以通過(guò)共同維護(hù)一個(gè)干擾列表來(lái)協(xié)調(diào)小區(qū)間干擾。這種看似簡(jiǎn)單的方法其實(shí)非常有效,通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn),在維持系統(tǒng)低復(fù)雜