ofdma系统中基于能量效率的资源分配优化研究

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2、Ｖ＇ｖ＇－Ｖ．，，．■１得文＊＼＼：’ｆ■－．Ｉ－峡．讀南京邮电大学学位论文原创性声明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Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实一，愿意承担切相关的法律责任。研巧生签名；風龄於日期：Ｖ

3、化年南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可Ｗ保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可＾＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可＾文采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质一论文的内容相致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。Ｗ名研究生签名：風於矜导师签名：日期：ResearchOnEnergyEfficientResourceAllocationinOFDMASys

4、temThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByZhouLinglingSupervisor:Prof.XiePeizhongMarch2016摘要无线通信系统消耗的巨大能量已经引起广泛关注，绿色通信设计中的能量效率优化问题是一个重点研究内容。本文对OFDMA(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess，正交频分多址接入)系统多用户下行链路的高能效资源分配策略展

5、开研究。OFDMA下行链路资源分配算法通常分为三类：以用户和速率最大化、发射功率最小化或用户和速率与发射功率的比值最大化为目标对子载波和功率进行分配。据统计，发生在室内的语音呼叫业务超过50%，数据通信业务也超过70%发生在室内，但是由于室内覆盖差，30%的企业和45%的家庭用户不能享受优质的移动通信服务。因此，本文针对OFDMA系统的三种场景，分别提出了以能量效率最优为目标的资源分配优化算法。本文针对室外宏蜂窝小区的下行链路OFDMA系统，提出了一种基于能量效率最优的LDD(LagrangianDualDecomposition,拉格朗日对偶分解)

6、算法，并对目标函数进行改进，将复杂的分数规划问题转化为较易求解的凸规划问题进行求解，降低了计算的复杂度。算法首先采用迭代运算动态分配子载波和功率，然后用二分搜索算法得到能量效率的最优值。仿真结果表明，所提出的算法能够提高系统的能量效率，并且提高了运算速度，降低了计算复杂度。本文针对室内Femtocell基站和室外宏小区基站组成的双层网络下行链路MIMO(MultipleInputMultipleOutput,多输入多输出)OFDMA系统，考虑用户QoS(QualityofServer,服务质量)保障和基站间的干扰问题，以能量效率最优为目标，提出了一种

7、功率控制技术。该技术是无线电资源管理非常重要的一个组成部分，基站发射功率越大，对其他基站服务的用户产生的干扰越严重。仿真结果表明，所提算法能够有效提高此场景下系统的能量效率，且降低了计算复杂度。本文针对双层网络下行链路OFDMA系统，室外宏小区用户受到室内Femtocell基站干扰的场景，综合考虑用户QoS和跨层干扰两大问题，研究了利用LDD方法对基站的发射功率进行控制，获得最佳的系统能效的功率分配方案。该方案采用LDD方法将能量效率优化问题的对偶问题分解为若干个子问题在每个子载波上单独求解，利用梯度算法得出最佳的功率分配方案，然后通过迭代运算得到对

8、偶变量的收敛值，对用户功率分配进行调整，实现能效的最大化。关键字：OFDMA；资源分配；LDD；能量效率；F