基于IEEE 802.16a的多用户OFDM系统自适应子信道和比特、功率分配

摘要

正交频分复用(OFDM)技术因具有良好的抗噪声性能和抗多径信道干扰的能力以及频谱利用率高而被普遍认为是下一代宽带无线接入系统必不可少的技术.该课题重点研究了基于IEEE 802.16a的OFDM系统关键技术之一——多用户OFDM系统中的自适应分配技术.在多径频率选择性衰落信道中,不同的子信道受到不同的衰落;在多用户OFDM系统中,各用户的衰落又存在差异性.论文研究在MA优化准则下的自适应分配问题,即对给定的数据速率和传输带宽,在保证服务质量(QoS)所需要BER的条件下,根据子信道的瞬时特性自适应地为多用户分配子信道和子信道上的比特率,使系统发送功率达到最小.论文在研究自适应分配问题时,采用分两步走的思想,将子信道的分配和子信道上的比特、功率分配分离.在比特分配方案上,研究了一种最佳分配算法——greedy算法.在动态子信道分配方案(论文中亦称为OFDMA)上,研究了两种子信道分配算法,即最佳分配算法匈牙利算法和一种降低时间复杂度的次最佳分配算法试探算法.并且将这些分配方案应用于IEEE 802.16a的环境中,在该环境下与传统的静态子信道分配方案(如OFDM-TDMA、OFDM-FDMA等)以及等比特分配方案(EBA)作了比较.仿真结果表明,在多用户OFDM系统中,采用自适应分配技术可以充分利用信道资源,大大优化系统性能.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1飞速发展的移动通信

1.2宽带无线接入系统

1.3 OFDM技术的发展

1.4论文的内容安排

1.5本文主要工作及成果

第二章OFDM系统原理及关键技术

2.1 OFDM系统介绍

2.1.1 OFDM技术的基本原理

2.1.2快速傅立叶变换在OFDM系统中的应用

2.1.3保护间隔和循环前缀

2.1.4 OFDM多载波系统的等效频域系统

2.2 OFDM的主要优缺点

2.3 OFDM系统中的关键技术

2.4本章小结

第三章自适应分配的系统模型

3.1无线信道的衰落特征

3.1.1无线信道的多径传播

3.1.2无线信道模型

3.1.3 IEEE 802.16a系统的信道模型介绍

3.2自适应分配问题的引入

3.3问题阐述和系统模型

3.3.1系统结构

3.3.2自适应分配准则

3.3.3系统模型

3.4调制方案对自适应算法的影响

3.5本章小结

第四章单用户OFDM系统中的自适应分配算法

4.1单用户条件下的比特分配方法

4.2自适应比特分配仿真

4.3单用户条件下的性能仿真分析

4.4本章小结

第五章多用户OFDM系统中自适应分配

5.1动态子信道分配

5.1.1多用户OFDM通信系统几种常用的多址方式

5.1.2 OFDMA的动态子信道分配

5.1.3最佳子信道分配方案

5.1.4次最佳子信道分配方案

5.1.5子信道分配算法比较

5.2子信道上的自适应比特、功率分配

5.3自适应分配算法性能

5.4本章小结

第六章本文工作总结

参考文献

致谢