OFDMA速率自适应资源分配算法研究

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随着无线通信的广泛应用,高服务质量需求与无线通信系统资源的匮乏之间矛盾日益尖锐。正交频分复用(OFDM)具有频谱利用率高、抗干扰能力强,传输速率高的特点,是第四代移动通信(4G)的关键技术之一。正交频分多址(OFDMA)是在OFDM调制的基础上融合了频分复用多址(FDMA)技术,通过为各用户分配一组子载波来实现多用户的接入;另外,它为资源分配提供了灵活的自由度,可以通过资源的分配和调度进一步提升频谱效率和系统容量,因此,OFDMA自适应资源分配得到了广泛的关注。本文针对速率自适应(RA)资源分配中系统容量与比例公平性兼顾性差的情况,做了如下研究。  (1)提出一种基于公平度门限的比例公平资源分配算法。首先选择合适的公平度门限范围,在子载波分配中,先将各个子载波分配给信道增益最大的用户,再在公平度门限约束下重新分配最大速率用户的信道增益最小的子载波,可以实现子载波利用率和公平度的折中。然后采用注水线法分配功率来调整用户间的比例公平性,最终找到使系统容量最大的公平度门限。仿真结果表明,该算法在保证了用户间比例公平性为1的同时提高了系统容量。  (2)提出一种子载波分段分配策略。首先通过引入控制参数?将子载波分配分成两个阶段,第一阶段在各用户的最大传输速率和最大子载波个数成比例约束下,优先分配信道增益最大的子载波,第二阶段采用最大化最小速率的方法来调整比例公平性。然后采用注水线法分配功率进一步调整比例公平性。通过仿真显示提升了系统容量的同时保证了用户间比例公平性。
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