OFDMA无线多跳中继系统下行链路自适应资源分配分析

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1、西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．就几种典型的移动中继部署场景，比较分析了移动中继固定功率方案和半固定功率控制方案的差异。仿真结果表明：合理布置移动中继才能有效的带来增益；移动中继半固定功率方案较固定功率控制方案更为灵活。2．对基于OFDMA和移动中继技术的系统资源分配算法进行了深入研究，分别建立了基于功耗约束和基于能效约束的两跳OFDMA移动中继系统的自适应资源分配算法模型，利用遗传算法求解模型，并以此模型作为后面评估关联MRS位置信息的资源分配方案的一个参考。

2、搭建了基于移动中继的OFDMA系统仿真平台，并基于该平台，仿真分析了移动中继技术的引入给传统OFDMA系统资源分配算法带来的问题。3．考虑移动中继移动性的特点，提出了适于OFDMA中继系统关联MRS位置信息的资源分配方案，包括中继选择、载波和功率的联合分配以及小区内的切换等方面，并通过仿真分析比较了其与上面基本的OFDMA移动中继系统资源分配算法在性能方面的异同。仿真结果表明，关联MRS位置信息的算法虽然在一定程度上增加了系统的功耗、降低了系统能效，但可以有效降低小区内的切换率，减少切换开销。本人郑重声明：所呈交的学位

3、论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：剐斑日期：20f2．‘·3摘要由于对高吞吐量、低功耗和大覆盖范围的追求，中继网络架构有取代传统点对多点网络架构的趋势。与此同时，OFDMA(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess，正交频分多址接入)技术已成为一种

4、主流选择，这是因为将整个带宽分割成多个平行的子载波，可以减轻宽带系统中的频率选择性衰落问题。同时引入OFDMA技术和中继网络结构的系统，可以为资源分配提供更好的灵活性，例如可以利用子载波分配、调度和功率控制来获得多维度的分集增益。因此，目前仍在制定的4G标准，如增强的长期演进技术(LongTermEvolution．Advanced，LTE．A)和WiMAX(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，全球微波互联接入)都采用这种有潜质的基于OFDMA技术的中继网络架构。中继

5、作为未来网络必不可少的技术，其较低的布置和维护费可以给未来的网络带来性能的提升，应用价值不言而喻。而移动中继较固定中继而言更具灵活性，在应急通信、警察系统、用户做中继以及高速移动等场景下，已突显出其优势，未来的发展前景不可估量。无线资源管理在确保无线系统性能方面起到决定性的作用，但是中继的引入使得传统蜂窝网络的无线资源管理变得很更加复杂，而移动中继的移动性，即中继位置存在不确定性，以及中继功率、能量的受限更给系统的资源分配带来了新问题。同时，在能源危机的今天，节能减排，倡导绿色通信是当今通信界面临的一个重大问题；而引入

6、中继带来的功率、信令开销等必然需要消耗一定能量。因此，对移动中继资源分配问题尤其是系统能效问题的研究，便成了一个很有意义的新问题摆在了我们的面前。‘论文主要研究了基于OFDMA蜂窝多跳移动中继网络资源分配的问题，具体的研究内容如下：第一，就几种典型的移动中继部署场景，比较分析了移动中继固定功率方案和半固定功率控制方案的差异。仿真结果表明：合理布置移动中继才能有效的带来增益；移动中继半固定功率控制方案较固定功率方案更为灵活。为后面完全动态功率分配问题的研究做铺垫。第二，对基于OFDMA和移动中继技术的系统资源分配算法进行

7、了深入研究，分别建立了功耗约束和能效约束的自适应资源分配算法模型，并利用遗传算法求解。同时，此模型也作为后面仿真评估的对比方案。第三，考虑移动中继移动性的特点，提出了适于下行OFDMA多跳中继系统的关联MRS位置信息的资源分配方案，包括中继选择、载波和功率的联合分配以及小区内的切换等方面，并通过仿真分析比较了其与基本的OFDMA移动中继系统资源分配算法在性能方面的不同。仿真结果表明，关联MRS位置信息的算法虽然在一定程度上增加了系统的功耗、降低了系统能效，但可以有效降低小区内的切换率，减少切换开销。关键词：．OFDMA

8、；移动中继；自适应资源分配；功耗：能效：关联位置AbstractDuetothepursuitofhigh—throughput，lowpowerandcoverage，itisatrendfortherelaynetworkstructuretoreplacethetraditionalpointtomulti—pointnet