OFDMA中繼小區(qū)網(wǎng)絡(luò)中資源分配與頻率復(fù)用的研究.pdf

1、為了滿足人們?nèi)找娓邼q的通信需求，下一代移動通信網(wǎng)絡(luò)需要實(shí)現(xiàn)無處不在的高傳輸速率覆蓋。為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)必須要高效的利用有限的頻譜資源，因此正交頻分多址(OFDMA)技術(shù)與中繼技術(shù)的結(jié)合應(yīng)運(yùn)而生。OFDMA空中接口技術(shù)以其特有的抗頻率選擇性衰落能力而被下一代移動通信網(wǎng)絡(luò)所采用，同時它還給系統(tǒng)資源分配提供了更高的靈活性，用來挖掘系統(tǒng)更多的潛在性能。另一方面，中繼技術(shù)可以改善用戶的信道條件而提高系統(tǒng)吞吐量，特別是對小區(qū)邊緣用戶。因此這兩種技術(shù)的

2、結(jié)合將形成高系統(tǒng)性能的移動通信網(wǎng)絡(luò)。
　　要提高系統(tǒng)的頻譜利用效率，可以采用智能的資源管理方案或者頻率復(fù)用技術(shù)來合理有效地利用系統(tǒng)資源。所以本文主要研究OFDMA中繼網(wǎng)絡(luò)中資源分配和頻率復(fù)用問題。第一，我們提出了一種基于效用函數(shù)的聯(lián)合子載波調(diào)度和自適應(yīng)路由的無線資源分配方案。此方案綜合考慮系統(tǒng)用戶之間的公平性和實(shí)時用戶的延時要求，并在效用函數(shù)中引入具體的度量因子來指導(dǎo)子載波的分配，最終使得系統(tǒng)能夠在吞吐量、公平性和實(shí)時用戶延時這三

3、個系統(tǒng)性能要求之間達(dá)到一個高效的折中。
　　第二，我們提出一種新的動態(tài)全頻率復(fù)用方案來指導(dǎo)基站和中繼根據(jù)系統(tǒng)的信道條件自適應(yīng)的復(fù)用頻率，從而獲得更多的系統(tǒng)分集和復(fù)用增益。本方案允許基站在其所覆蓋的區(qū)域內(nèi)自適應(yīng)地分配所有子載波，這樣可以挖掘系統(tǒng)更多的多用戶分集增益。另外我們引入自適應(yīng)的子載波調(diào)度技術(shù)來合理地分配系統(tǒng)的子載波資源。對于每個子載波，系統(tǒng)將選擇使系統(tǒng)性能最好的一對基站和中繼鏈路來復(fù)用這個子載波，這樣所有子載波在得到最好利用

4、的同時系統(tǒng)性能也將達(dá)到最高。
　　第三，在所提的動態(tài)全頻率復(fù)用基礎(chǔ)上我們引入了機(jī)會主義頻率復(fù)用技術(shù)，這樣子載波資源也可以在中繼之間自適應(yīng)地復(fù)用，從而更進(jìn)一步地提高系統(tǒng)的頻譜效率。在動態(tài)全頻率復(fù)用的基礎(chǔ)上，對每個子載波我們將在余下的中繼中選擇一個來復(fù)用這個子載波并使得復(fù)用后在考慮干擾的情況下系統(tǒng)性能最大。
　　第四，在定向天線的基礎(chǔ)上，我們提出了頻率復(fù)用因子為9的兩種高頻譜效率的頻率復(fù)用方案。為了減小小區(qū)內(nèi)部因高頻率復(fù)用因子帶