协作中继系统资源优化与调度算法研究

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1、分类号TN929．5密级公开重庆邮电大学硕士学位论文论文题目协作中继系统资源优化与调度算法研究英文题目ResourceOptimizationandSchedulingAlgorithmsinCooperativeRelaySystems--————————．．．—．．．—————AEIf———————————-——·-——————————一硕士研究生蒋广健指导教师学科专业陈前斌教授通信与信息系统论文提交日期2012年4月论文答辩Et期2012生墨旦堑旦论文评阅人答辩委员会主席2012年5月25日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究

2、工作及取得的研究成果。据我所知，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，也不包含为获得重废邮电太堂或其他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已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名萧7签字日规沙胆年／月厂日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重麽邮电太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重麽邮电太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等

3、复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)．f’i一一?’；糊姗繇藉尹蟪新徘黼j㈡签字日期：沙陀年it"月j日签字日期：年月I!t重庆邮电大学硕士论文摘要随着无线移动通信的发展，越来越多的新技术被引入到了通信网络中。正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)技术能够降低频率选择性衰落，并可以提高频谱效率，已经成为未来通信的关键技术之一；中继技术可以扩大覆盖范围，提高系统容量：而资源分配与调度方案可以进一步提升系统性能。本文考虑用户服务质量(QualityofService，

4、QoS)需求，在OFDM中继系统中进行资源分配与调度算法研究。本文首先对中继系统中的资源分配和调度的现状进行总结，提出了目前研究存在的问题及本文的主要研究内容；紧接着介绍了中继和OFDM相关理论，为全文提供了理论基础。本文围绕用户QoS需求，对资源分配、反馈机制以及跨层调度进行了深入地研究，在已有研究成果的基础上提出了新的方案。因此本文针对OFDM中继网络中用户有固定期望速率的场景，建立了以最小化用户传输速率与期望速率的差值为目标的优化数学模型，提出了平均功率分配下基于用户期望速率的子载波配对和动态子载波分配算法；当资源不足时，文章提出了一种保证公平性的改进

5、算法。由于以上算法都是在平均功率分配的情况下进行的，此时第一跳子载波与第二跳子载波的速率不完全匹配，存在功率浪费，因此在不影响系统目标的基础上提出了一种节省系统功率的方案。资源分配和调度的前提是可以获得所有的信道信息，为了减少反馈信息，本文针对OFDM中继系统中不同业务速率的场景，首先提出了一种基于中断概率的固定门限反馈机制，为了区别不同用户的业务速率，提出了基于用户业务速率的动态门限反馈机制，该机制可以根据用户的业务速率动态地调整用户的反馈门限。为了满足用户业务速率的需求，本文进一步提出了一种跨层调度准则，该准则结合了应用层的业务速率信息，MAC层的队列状

6、态信息和物理层的信道状态信息。最后本文提出了一种支持不同业务速率的减少反馈调度方案，该方案首先通过动态门限反馈机制得到反馈用户，然后确定反馈用户的优先级进行调度。关键词：中继系统，OFDM，资源分配，资源调度，QoSAbstractWiththedevelopmentofwirelessmobilecommunicationsystems，morealldmOren洲‘ecllflologyisintroduced．Orthogonalfrequencydivisionmultiplexing(OFDM)hasbecomeoneofthekeytechnol

7、ogiesofthefuturecommunications船OFDMc缸reducethe舶quencyselectiVefadingandimprovethespectrale伍ciency．Relayteehnol。gycallexpandcoverageandimprovethesystemcapacity．R．esourceallocationaIldschedulingprogramCanfurthererlllancethestudyresourceallocationandschedulingconsideringtheusesQoSrequ

8、irements．systemperformance