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OFDM系统中的资源分配算法研究

作　者: 王嘉宁
导　师: 田宝玉
学　校: 北京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: OFDM 资源分配算法 自适应 软频率复用
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


正交频分复用(OFDM)作为一种多载波调制技术,具有频谱利用率高、抗频率选择性衰落、适合高速数据传输的特点,使它被认为是第四代移动通信的核心技术。OFDM系统的自适应资源分配技术,即自适应子载波、比特、功率分配技术,是根据各个子信道上实时的信道特性,动态地进行子信道、比特和功率分配,通过最小化发射功率、最大吞吐量及最公平数据速率原则,使得提高系统的性能最优,更加有效地利用频带资源。多小区OFDMA系统存在严重的小区间干扰问题,除了干扰随机化、干扰消除,干扰协调是很重要的一种小区间干扰抑制方法。本文通过仿真实现了两种经典的单小区OFDM系统资源分配算法。分析了最小化发射功率的Wong算法和最大化吞吐量的基于小区选择算法的性能。在此基础上,通过对多小区中干扰协调机制的分析,分析了一种新的基于比例公平的子载波调度算法,将子载波分配分成小区间子载波分配和小区内子载波分配两步,小区间子载波分配通过相邻小区的信息传递可以有效的降低OFDMA系统的主要干扰——小区间的同频干扰,在小区间子载波分配的基础上,小区内子载波分配充分考虑用户的业务需求,根据用户的优先级分配子载波。仿真结果表明,与软频率复用方案相比较,新算法虽然引入了一定的复杂度,但是可以在满足用户的业务需求的同时,提高了系统的频谱效率和吞吐量。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章 绪论  10-21
  1.1.移动通信的发展与未来  10-13
    1.1.1.移动通信的发展  10-12
    1.1.2.移动通信的未来  12-13
  1.2.OFDM技术的发展与应用  13-17
    1.2.1.OFDM技术的发展  13-15
    1.2.2.OFDM技术的应用  15-17
  1.3.OFDM系统的特点  17-19
    1.3.1.OFDM系统的优点  17-19
    1.3.2.OFDM系统的缺点  19
  1.4.本文研究的内容  19-21
第二章 OFDM的基本原理  21-31
  2.1.OFDM系统的实现  21-26
    2.1.1.调制和解调  21-24
    2.1.2.IDFT/DFT的应用  24
    2.1.3.保护间隔和循环前缀  24-26
  2.2.OFDM系统的关键技术  26-28
  2.3.OFDM系统的多址接入方式  28-31
    2.3.1.OFDM-TDMA  28-29
    2.3.2.OFDM-CDMA  29
    2.3.3.OFDM-FDMA  29-30
    2.3.4.OFDMA  30-31
第三章 单小区的OFDM系统资源分配  31-55
  3.1.OFDM系统的资源分配  31-33
    3.1.1.资源分配分类  31-32
    3.1.2.优化准则分类  32-33
  3.2.最小发射功率算法  33-43
    3.2.1.系统模型  34-35
    3.2.2.多用户子载波和比特分配  35-41
    3.2.3.仿真结果  41-42
    3.2.4.结论  42-43
  3.3.最大吞吐量算法  43-55
    3.3.1.系统模型  44-45
    3.3.2.自适应子载波和比特分配  45-48
    3.3.3.自适应小区选择  48-52
    3.3.4.仿真结果  52-53
    3.3.5.结论  53-55
第四章 多小区OFDMA资源分配  55-76
  4.1.小区间干扰抑制  55-57
    4.1.1.干扰随机化  55-56
    4.1.2.干扰消除  56
    4.1.3.干扰协调  56-57
  4.2.干扰协调  57-61
    4.2.1.静态干扰协调  59
    4.2.2.动态干扰协调  59-60
    4.2.3.半静态干扰协调  60-61
  4.3.软频率复用方案  61-66
    4.3.1.静态软频率复用  61-63
    4.3.2.基于频带优先级的半静态频率复用  63-66
  4.4.一种基于干扰协调的子载波分配方案  66-76
    4.4.1.系统模型  66-68
    4.4.2.小区间子载波分配算法  68-69
    4.4.3.小区内子载波分配  69-71
    4.4.4.仿真结果  71-75
    4.4.5.结论  75-76
第五章 总结和展望  76-78
  5.1.论文工作总结  76
  5.2.进一步工作计划  76-78
参考文献  78-80
致谢  80-81
硕士研究生在读期间发表论文  81

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 数据通信 > 数据传输技术
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