wimax+ofdma系统中的无线资源分配算法的-研究

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1、第一章绪论本章主要对移动通信的发展现状，新一代宽带无线接入技术-WiMAX以及无线资源管理的研究内容与发展状况进行了概述。最后给出了本文的主要研究内容和各章节安排。1．1无线通信发展历程当今的社会已经进入了一个信息化的社会，没有信息的传递和交流，人们就无法适应现代化的快节奏的生活和工作。人们期望随时随地，及时可靠，不受时空限制地进行信息交流，提高工作的效率和经济效益。移动通信可以说从无线电发明之日就产生了。1897年，马可尼所完成的无线通信实验就是在固定站与一艘拖船之间进行的。而蜂窝移动通信的发展是在二十世纪七十年代中期以后的事。移动通信综合利用了有线、无线的传输方式，为人们提供了一

2、种快速便捷的通讯手段。随着各种新技术的涌现以及人们对无线通信需求的与日俱增，现代的移动通信发展至今，主要走过了两代(1G及2G)，步入3G时代。第一代移动通信系统是模拟蜂窝移动通信系统。时间是本世纪七十年代中期至八十年代中期。1978年，美国贝尔实验室研制成功先进移动电话系统(hMPS)，建成了蜂窝状移动通信系统。而其它工业化国家也相继开发出蜂窝式移动通信网。这一阶段相对于以前的移动通信系统，最重要的突破是贝尔实验室在七十年代提出的蜂窝网的概念。蜂窝网，即小区制，由于实现了频率复用，大大提高了系统容量。典型代表是美国的AMPS系统和后来的改进型系统TACS，以及NMT和NTT等。第一

3、代系统在商业上取得了巨大的成功，但是其弊端也日渐显露出来，如：频谱利用率低，数据业务速率低等。为了解决模拟系统中存在的技术缺陷，数字移动通信技术应运而生，并且发展起来，这就是以GSM和IS-95为代表的第二代移动通信系统。第二代移动通信系统主要是现在广泛使用的数字移动通信系统。时间是从八十年代中期开始。数字信号处理技术是其最基本的技术特征。以数字电路单元为基本模块实现话音通信和基本数据业务通信。第二代数字蜂窝移动通信系统的典型代表是美国的DAMPS系统，IS．95和欧洲的GSM系统。数字移动通信相对于模拟移动通信，提高了频谱利用率，支持多种业务服务，并与ISDN等兼容。第2WiMAX

4、OFDMA系统中的无线资源分配算法的研究二代移动通信系统以传输话音和低速数据业务为目的，因此又称为窄带数字通信系统。为了解决中速数据传输问题，又出现了2．5代的移动通信系统，如GPRS和IS．95B。移动通信现在主要提供的服务仍然是语音服务以及低速率数据服务。由于网络的发展，数据和多媒体通信的发展势头很快，所以，第三代移动通信的目标就是移动宽带多媒体通信。CDMA技术已经成为第三代移动通信的核心技术。为实现上述目标，对3G无线传输技术(RTT：RadioTransmissionTechnology)提出了以下要求：一、高速传输以支持多媒体业务。室内环境至少2Mbps；室内外步行环境至

5、少384kbps；室外车辆运动中至少144kbps；卫星移动环境至少9．6kbps。二、传输速率能够按需分配。三、上下行链路能适应不对称需求。第三代移动通信系统最早由国际电信联盟(ITU)于1985年提出，当时称为未来公众陆地移动通信系统(FPLMTS：FuturePublicLandMobileTelecommunicationSystem)，1996年更名为IMT．2000(InternationalMobileTelecommunication．2000)，意即该系统工作在2000MHz频段，最高业务速率可达2000kbps。目前IMT．2000共制定了五种3G标准。其中的三个

6、主流标准分别是欧洲和日本拟订的WCDMA标准，北美的CDMA2000标准和中国的TD．SCDMA标准。3G系统虽然在极限条件下可以达到2Mbps的数据传输速率，即使在高速移动环境中，也可以实现144kbps的数据速率。而且3G系统后续推出的增强型技术(HSPA和HDR)更是将峰值数据传输速率提高到了lOMbps左右。但是，传输速率的高速化是移动通信技术追求的永恒目标之一，另外移动多媒体业务的快速发展，移动通信技术与IP技术相结合，移动通信网与intemet网融合成为一种趋势。因此，在3G开始广泛应用的同时，对于下一代移动通信系统(B3G／4G)的研究已经如火如荼地展开了，在全球范围内

7、形成了一个对新移动通信技术的研究热潮。目前下一代移动通信系统的研究发展主要分为两大阵营：一是推出传统3G标准的3GPP和3GPP2等组织不断推进移动蜂窝通信系统向宽带化方向发展和演进，如3GPPLTE和3GPP2AIE项目。二是推出宽带无线接入技术标准的IEEE等组织不断推进宽带无线接入系统向移动性方向发展和演进，如IEEE802．16e和IEEE802．16j项目。1．2WiMAX概述WiMAX又称为802．16无线城域网，是一项新兴的宽带无线接入技术，