OFDMA無(wú)線多跳中繼系統(tǒng)下行鏈路自適應(yīng)資源分配研究.pdf

1、由于對(duì)高吞吐量、低功耗和大覆蓋范圍的追求，中繼網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有取代傳統(tǒng)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的趨勢(shì)。與此同時(shí)，OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交頻分多址接入)技術(shù)已成為一種主流選擇，這是因?yàn)閷⒄麄€(gè)帶寬分割成多個(gè)平行的子載波，可以減輕寬帶系統(tǒng)中的頻率選擇性衰落問(wèn)題。同時(shí)引入OFDMA技術(shù)和中繼網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，可以為資源分配提供更好的靈活性，例如可以利用子載波分配、調(diào)度和功率控制

2、來(lái)獲得多維度的分集增益。因此，目前仍在制定的4G標(biāo)準(zhǔn)，如增強(qiáng)的長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)(Long Term Evolution－Advanced，LTE－A)和WiMAX(WorldwideInteroperability for Microwave Access，全球微波互聯(lián)接入)都采用這種有潛質(zhì)的基于OFDMA技術(shù)的中繼網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
　　中繼作為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)必不可少的技術(shù)，其較低的布置和維護(hù)費(fèi)可以給未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)性能的提升，應(yīng)用價(jià)值不言而喻。而

3、移動(dòng)中繼較固定中繼而言更具靈活性，在應(yīng)急通信、警察系統(tǒng)、用戶做中繼以及高速移動(dòng)等場(chǎng)景下，已突顯出其優(yōu)勢(shì)，未來(lái)的發(fā)展前景不可估量。無(wú)線資源管理在確保無(wú)線系統(tǒng)性能方面起到?jīng)Q定性的作用，但是中繼的引入使得傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線資源管理變得很更加復(fù)雜，而移動(dòng)中繼的移動(dòng)性，即中繼位置存在不確定性，以及中繼功率、能量的受限更給系統(tǒng)的資源分配帶來(lái)了新問(wèn)題。同時(shí)，在能源危機(jī)的今天，節(jié)能減排，倡導(dǎo)綠色通信是當(dāng)今通信界面臨的一個(gè)重大問(wèn)題；而引入中繼帶來(lái)的功率、

4、信令開(kāi)銷(xiāo)等必然需要消耗一定能量。因此，對(duì)移動(dòng)中繼資源分配問(wèn)題尤其是系統(tǒng)能效問(wèn)題的研究，便成了一個(gè)很有意義的新問(wèn)題擺在了我們的面前。
　　論文主要研究了基于OFDMA蜂窩多跳移動(dòng)中繼網(wǎng)絡(luò)資源分配的問(wèn)題，具體的研究?jī)?nèi)容如下：
　　第一，就幾種典型的移動(dòng)中繼部署場(chǎng)景，比較分析了移動(dòng)中繼固定功率方案和半固定功率控制方案的差異。仿真結(jié)果表明：合理布置移動(dòng)中繼才能有效的帶來(lái)增益；移動(dòng)中繼半固定功率控制方案較固定功率方案更為靈活。為后面完

5、全動(dòng)態(tài)功率分配問(wèn)題的研究做鋪墊。
　　第二，對(duì)基于OFDMA和移動(dòng)中繼技術(shù)的系統(tǒng)資源分配算法進(jìn)行了深入研究，分別建立了功耗約束和能效約束的自適應(yīng)資源分配算法模型，并利用遺傳算法求解。同時(shí)，此模型也作為后面仿真評(píng)估的對(duì)比方案。
　　第三，考慮移動(dòng)中繼移動(dòng)性的特點(diǎn)，提出了適于下行OFDMA多跳中繼系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)MRS位置信息的資源分配方案，包括中繼選擇、載波和功率的聯(lián)合分配以及小區(qū)內(nèi)的切換等方面，并通過(guò)仿真分析比較了其與基本的OFD