OFDM系统中资源分配技术的研究.pdf

A Dissertation Submitted to Shanghai Jiao Tong University for the Degree of Master RESEARCH ON RESOURCE ALLOCATION TECHNOLOGY OF OFDM SYSTEM Author: He Xuewen Speciality: Communication and Information System Advisor: Ge Jianhua Shanghai Jiao Tong University December 2008 OFDM 系统中资源分配技术研究 摘 要 传统 OFDM 系统中的资源分配算法一般是基于容量最大化的考虑， 但它可能会长时间不把资源分配给信道质量较差的用户，造成这些用户 的实际传输速率过小，延迟过大，不能满足实际业务的需求，因此如何 设计一种考虑用户间公平性的资源分配算法成了一个值得研究的课题。 对于考虑公平性的资源分配算法的研究，目前主要集中在如何把有 线网络中的公平性机制引入 OFDM 系统中。本文提出了一种新的成比例 公平算法，它基于迭代的思想，即根据上次分配的信息来做下次的子信 道分配，仿真结果表明它能以较低的运算复杂度逼近最优解，在效率和 公平性间取得较好的折中。 实际运用中不同的系统可能有不同的公平性需求，为了使调度更有 灵活性，本文提出了一种基于 alpha 比例公平的算法。本算法的目标函数 是比例公平的扩展，由最优化方法可以推导得到次优调度算法，仿真结 果表明它能够通过改变比例因子来调节系统的公平性，从而满足不同系 统的要求。 另外，本文还研究了在多小区蜂窝系统中的资源分配技术，与单小 区相比，它还需要考虑小区间同频干扰对于性能的影响。为了解决这个 问题，提出了一种无线网络控制器的调度算法，和相应的信道反馈机制。 与传统的中心式调度相比，它只需基站反馈部分的信道信息。无线网络 控制器根据这些信息和代价函数来做各个小区的子载波分配，仿真结果 表明该算法有效地减少小区间干扰，提高系统总的容量。 关键词：正交频分复用，自适应技术，资源分配，成比例公平 I RESEARCH ON RESOURCE ALLOCATION TECHNOLOGY OF OFDM SYSTEM ABSTRACT Traditional resource allocation algorithm in OFDM system aims to maximize the throughput, but it may not allocate resource to the users with poor channel quality. It will lead to low throughput and big latency which can’t meet the systems’ requirement. Therefore, it is meaningful to design a resource allocation algorithm with consideration of fairness and efficiency. This paper introduces a new proportional fairness algorithm. It is based on iterative idea. The subcarrier is allocated based on the last allocation. The algorithm can achieve s