基于ofdma的电力线通信系统资源分配算法研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）基于OFDMA的电力线通信系统资源分配算法研究硕士研究生：李轩指导教师：叶方副教授企业导师：孙泓高级工程师工程领域：电子与通信工程论文主审人：陈立伟副教授哈尔滨工程大学2014年6月万方数据万方数据分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）基于OFDMA的电力线通信系统资源分配算法研究硕士研究生：李轩指导教师：叶方副教授学位级别：工程硕士工程领域：电子与通信工程所在单位：信息与通信工程学院论文提交日期：2014年4月论文答辩日期：201

2、4年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学万方数据ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster（MasterofEngineering）ResearchonResourceAllocationAlgorithmforPowerLineCommunicationSystemBasedonOFDMACandidate:LiXuanSupervisor:Prof.YeFangBusinessSupervisor:SeniorEn

3、gineer.SunHongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField:ElectricalandCommunicationEngineeringDateofSubmission:Apr,2014DateofOralExamination:Jun,2014University:HarbinEngineeringUniversity万方数据万方数据哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由

4、作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨

5、工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日万方数据基于OFDMA的电力线通信系统资源分配算法研究摘要随着电力线通信技术的不断发展，电力线作为一种分

6、布最广的通信媒介，在家居自动化、远程秒表、负荷控制、宽带网络的接入和音频信号等高速数据传输等领域具有得天独厚的优势和不可估量的市场潜力。新一代宽带无线接入技术OFDMA，以其传输速率高、资源分配灵活、能同时支持多个用户的特点被成功的应用于电力线通信系统中。基于OFDMA的资源分配算法相继出现，但其在电力线通信系统中的应用研究还处于初步阶段，仍存在计算量大、不易实现的缺点，本文重点研究基于OFDMA技术的电力线通信系统资源分配问题。为提高电力线通信系统的资源利用率和服务质量，本论文在研究低压配电网电力线通信

7、系统信道模型基础上，结合OFDMA技术的理论知识，提出一种基于改进差分进化算法的电力线通信单层多用户资源分配算法。该算法以速率自适应为准则，在功率谱限制条件下，根据各用户的信道信息进行子载波的动态分配，在保证多用户不同QoS要求的前提下最大化系统的吞吐量。在典型的电力线通信系统环境下进行了仿真实验，实验结果表明，与现有的电力线资源分配算法相比，本课题所提算法在用户公平性和系统容量上都有很大改善，有效地提高了电力线通信系统的性能。由于资源分配在电力线通信系统的不同层面具有不同的约束条件和优化目标，本论文对物

8、理层、链路层、网络层和应用层进行了深入的研究，提出一种混合业务下的跨层资源分配算法，即在数据链路控制（MAC）层基于效用函数的用户调度算法和在物理（PHY）层基于优先级的子载波-功率联合分配方案，在提高系统利用率的同时为用户提供不同QoS等级的传输服务。在数据链路控制层，综合考虑信道状态信息、业务包模型、队列状态信息和QoS需求，确定用户的优先级；在物理层，结合速率自适应和裕度自适应准则，按照用户的优先级为各用户动态的分配子载