多用户ofdma系统资源分配的-研究

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1、北京邮电大学硕士毕业论文第1章绪论1．1无线通信现状第l章绪论当代通信技术的发展，极大地提高了人们传递信息和获取信息地能力。尤其在最近几十年，由于光纤的出现，使得数据传输率成百倍地增长，以光纤和电缆为介质的有线传输技术取得了长足的进步。与此同时，随着数字技术在无线传输领域的广泛应用，蜂窝移动通信、卫星通信等无线传输系统也都得到了很大的发展。宽带化和多媒体化成为了两种传输方式的共同目标。无线传输有着有线传输无法替代的优点。由于无线电波充满整个空间，无线传输可以真正实现在任何地点的通信。在一些人迹罕至或无法铺设光缆、电缆的地方，无线通信是

2、唯一的通信方式。另外，无线传输也给人们的日常生活带来了方便，随时随地与他人保持联系正是依赖于移动通信的发展才得以实现的。灵活性弥补了无线传输质量不高的缺点，使其成为不可或缺的传输方式之一。无线通信无疑已经成为近几十年来发展最为迅速、最受关注的领域之一。人们对于无约束通信的需求、硬件和数字信号处理技术的飞速发展以及通信理论在实际系统中的成功应用，造就了从模拟到数字的第一代(1G)、第二代移动通信系统(2G)。如今，基于CDMA(code-Di“sionMultipleAcce船)技术的第三代移动通信系统(3G)已经在全球范围内开始得到大

3、规模商用，人们正在向自己期待中的“任何人可以在任何时间、任何地点进行任何方式的通信”的目标步步逼近。然而，无线通信之所以吸引如此多研究者目光的一个重要原因也正是其中还有很多尚待解决的问题，对于在“非常恶劣”而又“变化无常”的无线环境中要满足人们近乎“贪婪”的需要，存在的挑战还很多。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。但是，它也有其明显的缺点：首先，由于cDMA技术固有的干扰问题的限制，3G系统的数据速率很难达到诸如50-100Mbps这样的范围：其次，3G

4、系统目前还难以保证不同用户对于不同服务质量(Qual时ofseⅣicc，Qos)的要求，难以支持多速率业务。因此，正当3G的广泛应用尚且“犹抱琵琶半遮面”时，对于未来蜂窝移动通信系统—B3G(Beyond3G)或4G的研发已经如火如荼地展开了。目前，人们对于4G的具体技术和架构还没有统一的严格定义，但是在一些问题上已经形成了普遍共识，那就是：(1)4G系统要为用户提供高频谱效率、高可靠性的数据和语音服务，其空中接口应该能支持100Mbps以上的数据传输速率；(2)4G系统应该能有效支持全范围的多速率业务，并能满足用户对于服务质量的不北

5、京邮电大学硕士毕业论文第1章绪论同需求；(3)4G系统应该能够融合目前存在的多种无线接入技术，如无线局域网、BluefootIl、3G蜂窝系统等，使用户的终端设备能够在不同的制式之间透明地切换；(4)4G系统需要支持个性化服务等等。为了能够实现这些目标，多项技术已经被人们所看好，将很有希望成为未来移动通信系统架构中的关键技术，这其中就包括能有效克服多径衰落，提高传输速率的正交频分复用(orthogonalFrequcllcyDivisionMultiplexin岛OFDM)技术，能有效改善系统性能或显著提高系统容量的多进多出(Mult

6、iple．InputMultiple-output，MIM0)技术，以及随着信道的变化调整系统传输参数和结构以适应无线环境的自适应技术等。1．2无线资源调度无线通信系统中频谱资源的稀缺决定了无线系统中必须有较高的资源利用率，因此，资源调度在无线通信系统中显得尤为重要，4G中以分组数据业务为主，分组型业务通过接入选择与控制(即选择了服务基站(小区)和接入信道)后进入一个按业务优先级队列排队机制和一个时分(或码分、正交频分)资源调度器，经过速率与功率控制、分配后调度后输出。分组业务的排队机制主要是按业务的优先等级进入不同队列，排队、等待和

7、获得服务，队列调度算法主要依据队列等级、信道状态、业务QoS需求及对有限的无线资源估计，对通过调度以后的业务再进行功率、速率控制(AMc)，实现自适应链路传输。为了更好地实现无线资源的动态管理，还必须考虑到系统对有限的无线资源的估计，它包含系统吞吐量与公平度以及对不同业务的Oos需求。对有限的无线资源估计的目的主要是提高系统的有效性，即增大系统吞吐量，同时还包含必须满足对每个用户接入与传输的公平性要求。因此，资源调度必须考虑不同的业务类型，Qos需求、信道状态、干扰情况及小区负荷等因素。1．3论文的主要内容和结构以上介绍了无线通信的现

8、状与无线资源调度在4G通信系统中的作用，4G中对于无线资源调度的研究尚属开始阶段，3GPPu’E中资源调度也是热点研究课题，因此，本文拟对4G系统中资源分配存在的一些问题，如资源分配的公平性、对于不同业务QoS的保证、如