mimo-ofdma系统中的动态资源分配-研究

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1、图5．2—1频谱效率vs．用户数，SNR=10dB⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯79图5．2-2归一化反馈量vs．用户数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯79图5．2—3不同功率分配方案的性能，SNR=0dB⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．80表2．3—1速率要求(F集合)，K=8，用于图2．3-2，图2．3—3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25表2．6—1子载波分配的示例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一37表2．6．2用户闻子载波互换示例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．37表3．3

2、．1速率要求(r集合)，K=8，用于图3．3—3，图3．3_4⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一60X东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我～同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：关燕凛、东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文

3、档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。go廿研究生签名：去整塑导师签名：燃日期：弘一g，1．I孑第1章绪论在下一代无线通信系统中日益增长的语音业务，数据业务和宽带Interact业务，在传输速率，性能和系统业务容量等方面对无线通信系统提出了更高的要求。正交频分复用(OFDM：OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)技术是一项非常有前景的

4、技术，在学术界和工业界都得到了广泛的关注。OFDM是一种高效的多载波传输技术，它将整个频带分割成Ⅳ个正交，并行的子信道，将高速串行数据流通过串并变换，转化为传输速率相对较低的数据流在一组子信道中传输。由于OFDM中个子载波相互正交，在频域上各个子信道相互重叠，因而它能够提供比普通频分复用系统高很多的频谱利用率。为了更有效的提高频谱利用率，仅利用更多的频谱资源是不够的，因此人们想到利用无线信号的空间资源，也即利用多天线发送和接收信号。另一方面，无线传播环境中的散射，反射和衍射造成的多径衰落是造成无线通信系统性能恶化的一个主要因素，分集作为对抗衰落的一种有效技术长

5、期以来一直受到人们的关注。常用的分集技术有时间分集，频率分集，空间分集等。其中，空间分集技术由于不需要占用额外的传输时间或带宽而受到人们的青睐。多输入多输出(MIMO：MultipleInputMultipleOutput)通信系统能够使信道容量对发射或接收天线数渐进的以线性速率增长，因此可以极大地提高系统的容量和频谱利用率，从而满足高传输速率、高传输性能和高系统业务容量的要求，同时可以充分利用空间分集提高通信系统性能。多用户OFDMA系统利用了OFDM系统的多点接入特性。多用户OFDMA系统允许K个用户分享一个OFDM符号。现有两种资源(子载波和功率)分配方

6、案：固定资源分配和动态资源分配。固定资源分配方案，如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)，都是固定一个独立的维(时隙或子信道)给某个用户。很明显，固定的资源分配方法不是最优的，因为它没有考虑当时的信道的情况。另一方面，动态资源分配方案将某一维自适应地分配给在其上信道情况好的用户。由于无线信道的时变特性，动态资源分配可以充分利用多用户分集获得更高的容量。1．1oFDM技术概述1．1．1OFDM的发展历程OFDM技术最早起源于20世纪50年代中期，但是Chang等人⋯在1966年首次阐明了我们现在称之为OFDM的技术，他提出一种在线性带限信道上同时传输多路信

7、号的方法，可以同时避免信道间干扰(1CI：Inter-ChannelInterference)和符号间干扰(IShInter—SymbollIlterference)。由Chang提出的多信道传输系统与传统多载波传输技术的区别在于子载波的频谱可以相互叠加，其条件是它们是相互正交的。1971年，Weinstein和Ebertt2I将离散傅里叶变换(DFT：DiscreteFourierTransform)运用于OFDM系统调制和解调。而DFT可由快速傅里叶变换(FFT：FastFourierTransform)高敛地实现。这样系东南大学硕士学位论文统就无需用一组

8、振荡器来产生多个子载波，而是通过基带处