中继增强型蜂窝通信系统中的动态资源分配研究

摘要

在未来无线通信系统中，中继技术是有效提升无线通信系统整体性能的关键技术之一，而自适应资源分配对于有效利用有限的频谱资源和提高功率效率有着重要意义。如何在中继增强型蜂窝系统架构下，合理的进行频谱分配、功率分配，逐渐成为研究重点。本文研究了中继增强型蜂窝系统的动态资源分配问题，包括：子载波分配，自适应功率分配等，对各策略的性能进行了仿真和分析，并与传统蜂窝系统进行比较。同时利用OPNET软件搭建了仿真平台，评测了新型中继增强型蜂窝通信系统资源分配方案的网络级性能。论文主要工作如下：
　　 1.研究了OFDMA中继增强型蜂窝系统中的子载波资源分配策略，分别研究了扩展轮询，贪婪轮询，两跳平衡贪婪、部分比例公平和联合路由的比例公平这几种算法。
　　 2.研究了OFDMA中继增强型蜂窝系统中的功率资源分配策略，提出了一种迭代的中继功率分配算法。
　　 3.研究了MIMO-OFDMA系统下的自适应资源分配问题，结合中继增强型蜂窝系统的资源分配算法，提出了一种适用于多天线多中继的自适应资源分配算法。
　　 4.研究了一种改进的减少CSI需求的OFDMA中继增强型蜂窝系统的资源分配方案，利用更为实用的帧结构，分别针对单中继和多中继场景提出了相应的资源分配算法。
　　 5.在OPNET和MATLAB的联合仿真平台上搭建了中继增强型蜂窝小区通信网络，从系统级验证了动态资源分配算法对多用户OFDMA中继增强型蜂窝通信系统的性能影响。