OFDMA蜂窝中继系统资源分配的研究

作     者：陆泽春 

作者单位：北京邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：温向明

授予年度：2012年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：蜂窝中继网络 OFDMA 非合作博弈论 禁忌搜索 

摘      要：传统蜂窝网络中引入中继技术,可以扩大覆盖范围,提升小区的吞吐量,近年来随着移动通信技术的飞速发展,中继技术的作用越来越受到关注,WiMAX与LTE-Advanced都引入了中继技术。OFDMA作为OFDM技术的扩展,可以很好地抵抗高速传输所带来的码间干扰,提高频谱利用率,OFDMA技术与中继相结合,已经成为未来移动通信发展的一个潮流,本文主要对OFDMA蜂窝中继网络的资源分配展开研究。 首先,本文研究总结了蜂窝中继网络的组网方式,中继节点的关键技术,并对蜂窝中继系统内中继节点的选择算法进行了研究比较。其次,在传统蜂窝网络中引入中继节点可以很好的克服无线通信系统中的远近效应,但是由于频率资源的匮乏,未来B3G和4G移动通信系统中普遍使用高于2G载频,高频信号的传输均为非视距传输,因此蜂窝中继系统的远近效应依然存在,本文在研究当前蜂窝中继网络中已存资源调度算法的基础上,构建了基于用户速率满意度的最优资源调度模型,由于该模型求解的复杂度高,本文提出了一种基于用户速率满意度的次优化资源调度算法,仿真结果表明该算法相对于蜂窝中继系统中已存在的资源调度算法,在保证系统吞吐量的同时,对用户满意度有较显著的提高。再次,中继节点上接入链路与回程链路之间容量的匹配问题直接影响中继系统的性能,同时由于中继节点的引入导致系统中的同频信道的干扰问题更加的复杂,严重的影响了系统吞吐量,本文将禁忌搜索算法和非合作博弈理论相结合提出一种协调小区间干扰的功率分配算法,非合作博弈理论的引入有效的协调了小区间同频信道的干扰,提高中继节点接入链路的吞吐量,禁忌搜索算法有效的匹配了中继节点上回程链路和接入链路上的容量,仿真结果表明该算法提高了蜂窝系统的吞吐量,同时降低了节点的发送功率。