無線中繼協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的資源分配研究.pdf

1、隨著無線移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,無線通信系統(tǒng)正向高傳輸速率和高服務(wù)質(zhì)量方向發(fā)展。從現(xiàn)有的第二代無線通信系統(tǒng)到第三代、乃至第四代無線通信系統(tǒng),其無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和傳輸技術(shù)都在不停地演變。作為4G通信的核心技術(shù),正交頻分多址接入(OFDMA)技術(shù)得到了廣泛的研究。同時(shí),人們提出了協(xié)同通信和中繼通信技術(shù)。在一個(gè)協(xié)同通信系統(tǒng)中,一個(gè)用戶在系統(tǒng)中其他用戶或固定的終端的配合下進(jìn)行通信。協(xié)同傳輸技術(shù)可以有效增加空間分集,擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍并降低終端發(fā)送功

2、率。這種新穎的技術(shù)得到了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。
　　本文圍繞中繼傳輸?shù)男阅芊治?、中繼節(jié)點(diǎn)位置選擇和OFDMA中繼小區(qū)的資源分配三個(gè)主題展開,從時(shí)間、頻率、空間等多個(gè)維度研究了中繼網(wǎng)絡(luò)中的資源分配問題。
　　中繼信道一般采用時(shí)分信道或者頻分信道進(jìn)行信號傳輸。本文從最基本的平行中繼信道入手,研究了信道容量的上下限，進(jìn)而將結(jié)果應(yīng)用于高斯正交中繼信道,從而得到高斯正交中繼信道的容量上下限。并以頻分信道為例,研究了頻率資源分配對信

3、道容量的影響,推導(dǎo)了不同情況下最優(yōu)頻率資源分配因子的表達(dá)式,并就中繼鏈路狀況對系統(tǒng)容量的影響做了分析和仿真。
　　通過在蜂窩小區(qū)中放置中繼節(jié)點(diǎn)的方法來輔助通信,可以有效提高系統(tǒng)容量、改善傳輸質(zhì)量、擴(kuò)大小區(qū)覆蓋。本文在延續(xù)已有研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,針對架設(shè)中繼小區(qū)的兩個(gè)目的——改善小區(qū)邊緣用戶的傳輸性能和擴(kuò)大小區(qū)覆蓋面積,分兩部分研究中繼節(jié)點(diǎn)在小區(qū)內(nèi)的安放位置對性能的影響,給出了詳細(xì)的系統(tǒng)仿真,并就實(shí)際應(yīng)用的中繼節(jié)點(diǎn)安放位置給出了合理的

4、建議。
　　當(dāng)中繼技術(shù)和OFDMA技術(shù)結(jié)合時(shí),蜂窩小區(qū)將能獲得比現(xiàn)有更快的數(shù)據(jù)傳輸速率和更好的用戶資源分配結(jié)果,因此一些相關(guān)的研究在近幾年相繼展開。但這些研究普遍將重心放在一些簡單的架構(gòu)上(比如只有一個(gè)接收端的情況),或者研究集中資源分配和控制方面。而本文則研究了多中繼節(jié)點(diǎn)和多接收端的蜂窩小區(qū)系統(tǒng)的下行鏈路資源分配,提出了一種集中式的貪婪分配方案和一種半分布式的資源分配方案,以求達(dá)到傳輸速率和公平性的平衡,并對這兩種資源分配方案進(jìn)