多用戶OFDM和MIMO-OFDM系統(tǒng)的資源分配技術(shù)研究.pdf

1、多用戶正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)和多用戶多輸入多輸出(MIMO)-OFDM系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)資源分配是下一代移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)，是提高系統(tǒng)容量并滿足用戶服務(wù)質(zhì)量(QoS)的重要保證。本文針對(duì)該課題開(kāi)展的主要工作如下：
　　 首先采用經(jīng)典的資源分配優(yōu)化模型，仿真比較了OFDM系統(tǒng)的功率平均分配和注水分配下系統(tǒng)容量性能。由于注水算法在解決該離散問(wèn)題時(shí)會(huì)累積量化誤差，難以獲得最優(yōu)解，而且在解決多用戶無(wú)線資源分配的離散化和多維度優(yōu)化問(wèn)題時(shí)復(fù)雜

2、度很高，為更有效地利用無(wú)線資源并提高分配精度，在總發(fā)射功率有限和滿足各用戶QoS的限制條件下，將容量性能以接入用戶數(shù)來(lái)體現(xiàn)，把最大化接入用戶數(shù)作為優(yōu)化目標(biāo)。為獲得該優(yōu)化問(wèn)題的最優(yōu)解，采用了離散優(yōu)化方法中的貪婪算法。由于經(jīng)典貪婪算法沒(méi)有啟發(fā)函數(shù)的引導(dǎo)，不能確保獲得多用戶時(shí)的最優(yōu)解，因此把用戶優(yōu)先權(quán)作為貪婪算法的啟發(fā)函數(shù)，將該分配問(wèn)題轉(zhuǎn)化為多個(gè)單用戶的功率分配，達(dá)到降維的目的。仿真結(jié)果表明，這種改進(jìn)貪婪算法與經(jīng)典算法相比增加了系統(tǒng)接入用戶數(shù)

3、，在接入用戶數(shù)相等情況下可減少功率消耗，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功率的高效利用。
　　 在獲得上述結(jié)論后，進(jìn)一步研究了多用戶MIMO-OFDM系統(tǒng)的資源分配問(wèn)題。在系統(tǒng)容量最大化優(yōu)化模型下，把多用戶OFDM系統(tǒng)的貪婪算法和啟發(fā)函數(shù)擴(kuò)展到多用戶MIMO-OFDM系統(tǒng)中，利用用戶優(yōu)先權(quán)松弛了用戶維約束條件，再利用信道狀態(tài)信息排序簡(jiǎn)化了優(yōu)化過(guò)程，降低了優(yōu)化問(wèn)題的復(fù)雜度，但某些用戶數(shù)據(jù)速率性能較差。為了改進(jìn)用戶數(shù)據(jù)速率性能，并考慮到用戶公平性，采用