面向ITS的无线通信网频道规划和资源分配研究

摘要

随着社会经济的高速发展，道路交通矛盾日益突显，成为影响社会生活与经济发展的重要问题。车路协同无线通信网络是智能交通系统发展的核心和前沿技术，以高效宽带无线数字传输系统支撑交通系统各要素间的协调配合实现，是解决日益严峻交通问题的有效途径之一。针对车路协同无线通信网所面临的用户业务质量要求高，业务时空随机分布与有限频率资源矛盾突出的问题，论文从频道分配及无线多址接入技术方面展开了具体研究。
　　 通过对现有通信网频道分配和无线多址接入技术的分析，论文给出了一种基于软频率复用的正交频分多址接入(OFDMA)方案，并就软频率复用的关键技术开展了深入研究，给出了适用于车路协同无线通信网络的优化方案和关键参数设计;针对OFDMA技术特点，给出了适用于软频率复用方案下基于跨层信息的最大化最小吞吐量和基于用户满意度的效用比例公平子载波分配算法，仿真研究的结果表明在有限频率资源条件下，对车路协同无线通信网络的各类业务能够在保证质量及公平性的前提下优化资源分配，获得高效的系统吞吐量性能。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 课题研究目标和内容

1．2．1 课题研究目标

1．2．2 课题研究内容

1．3 论文结构安排

第2章 面向车路协同无线网络的频道分配技术研究

2．1 无线网络频道分配技术

2．2 频率指配方法

2．2．1 同频复用

2．2．2 多信道共用

2．3 软频率复用技术

2．3．1 目前频率复用方案的不足

2．3．2 软频率复用技术

2．3．3 采用软频率复用的优势

2．4 本章小结

第3章 面向车路协同无线网络的软频率复用研究

3．1 软频率复用的系统方案

3．1．1 软频率复用下的干扰分析

3．1．2 软频率复用的系统吞吐量

3．2 中心用户集和边缘用户集的判定策略

3．2．1 基于用户所处物理位置的判定策略

3．2．2 基于用户信道状态的判定策略

3．3 频谱资源的区域分配

3．3．1 基于区域面积的静态分配

3．3．2 基于用户数目的动态分配

3．3．3 基于用户业务种类的动态分配方法

3．3．4 性能仿真

3．4 发射功率比对系统性能的影响研究

3．5 本章小结

第4章 面向车路协同无线网络的多址接入系统

4．1 OFDM基本原理

4．2 无线网络的多址技术

4．2．1 多址接入技术

4．2．2 OFDMA系统的特点与优势

4．3 OFDMA系统中的资源分配

4．3．1 OFDMA系统资源分配

4．3．2 OFDMA系统资源分配的优化准则

4．4 面向车路协同无线网络的OFDMA系统设计

4．4．1 无线移动接入通信的OFDMA技术

4．4．2 面向车路协同网络的OFDMA系统设计

4．5 本章小结

第5章 面向车路协同网络的OFDMA资源分配算法研究

5．1 OFDMA资源分配算法的技术要求

5．1．1 车路协同网络的主要业务类型及QoS要求

5．1．2 基于跨层设计的资源分配算法

5．2 OFDMA系统中主要子载波和功率分配算法

5．2．1 最大化最小吞吐量的算法(Max-min)

5．2．2 比例公平算法(Proportional Fairness)

5．3 OFDMA资源分配算法设计

5．3．1 OFDMA资源分配方案

5．3．2 满意度效用比例公平(S-PF)算法

5．3．3 跨层最大化最小吞吐量(CL-Maxmin)算法

5．3．4 小区间联合功率控制与分配

5．4 算法性能仿真研究

5．5 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 课题工作总结

6．2 课题工作展望

参考文献

致谢