3GPP LTE中下行OFDMA系统的资源分配研究

3GPP LTE中下行OFDMA系统的资源分配研究

电子科技大学

硕士学位论文

3GPP LTE中下行OFDMA系统的资源分配研究

姓名：文琪

申请学位级别：硕士

专业：通信与信息系统

指导教师：李乐民

20080501

3GPP LTE中下行OFDMA系统的资源分配研究

中文摘要

中文摘要

随着人们对移动通信的需求逐渐增强，有限的无线资源与各种移动业务不断提高的服务质量要求（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ，Ｑｏｓ）之间的矛盾日益严重。为了解决这一矛盾，正交频分复用（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ，ＯＦＤＭ）作为一种能够支持高速数据传输、有效对抗多径干扰以及大幅提高频谱利用率的物理层技术，已经成为当前的研究热点。另一方面，３ＧＰＰ组织为了更好地应对来自Ｗｉｍａｘ等“其他无线通信标准”的竞争，积极展开了对长期演进（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ，ＬＴＥ）的研究工作。以正交频分多址（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙ

ＭｕｌｔｉｐｌｅＤｉｖｉｓｉｏｎＡｃｃｅｓｓ，ＯＦＤＭＡ）为核心的ＬＴＥ项目名为“演进”，实则是一场技术“革命”。

本文首先对ＬＴＥ物理层的关键技术，如上下行多址方案、ＯＦＤＭ技术、帧结构、参数设计、物理层工作过程等进行了概述。ＯＦＤＭ技术将无线信道划分成多个相互正交的子载波，把高速数据流通过串／并转换，分散到速率相对较低的子载波中传输。由于ＯＦＤＭ技术中子载波之间的相对独立性，每一个子载波都可以被指定一种特定的调制方式和发射功率，所以ＯＦＤＭＡ作为一种多址接入方案，可以根据信道状况给每个用户自适应地分配系统资源（子载波、比特、功率），利用多用户分集提高系统性能。当前的资源分配算法多以单个子载波作为最小单元进行研究，然而随着用户数目和子载波数目的增加，这种方法存在复杂度较高、反馈信息较多的缺点。为此本文引入了分块ＯＦＤＭＡ系统的概念，即将若干相邻子载波组成的资源块（ＲｅｓｏｕｒｃｅＢｌｏｃｋ，ＲＢ）作为资源分配的最小单元。

本文重点研究了ＯＦＤＭＡ系统的资源分配算法。为达到较好的性能和降低复杂度，算法将资源块作为分配的最小单元，分为资源块分配和功率调整两步进行；提出了基于“功率余量”重新调整每个资源块上实际传输的数据比特数和发射功率，从而充分利用系统功率资源的改进思想。本文第三章根据这一改进思想和现有的资源分配算法，提出了两种基于“功率余量”的改进算法，在满足用户速率和误比特率要求的前提下充分利用了系统功率，在一定程度上提高了系统吞吐量。本文第四章提出了一种适用于ＬＴＥ下行ＯＦＤＭＡ系统的资源分配方案，在用户速率比例约束的条件下研究资源分配优化问题。方案采用每个资源块所能支持的传

3GPP LTE中下行OFDMA系统的资源分配研究

中文摘要

输比特数作为分配依据，并根据用户“满意度”来调整分配，以确保用户速率大致成比例，方案最后通过对“功率余量＂进行再分配来进一步提升系统吞吐量。根据Ｍａｔｌａｂ仿真结果显示，本文提出的改进方案在性能上远优于固定资源分配算法，并且通过对“功率余量”的重新分配，系统吞吐量得到了一定程度的提高。关键词：正交频分多址自适应资源分配资源块功率余量

3GPP LTE中下行OFDMA系统的资源分配研究

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｗｉｔｈ

ｒａｄｉｏｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｒｖｉｃｅｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｉｎｄｅｍａｎｄ，ｃｏｎｆｌｉｃｔｂｅｔｗｅｅｎｌｉｍｉｔｅｄａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｒｅｓｏｕｒｃｅｓＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｖａｒｉｏｕｓｍｏｂｉｌｅｓｅｒｖｉｃｅｓｈａｓｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｕｒｇｅｎｔ．Ｉｎｏｒｄｅｒ

ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎ

ｐｒｏｍｉｓｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗｈｉｃｈｃａｎｔｏｒｅｃｏｎｃｉｌｅｔｈｉｓｃｏｎｆｌｉｃｔ，ａＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ（ＯＦＤＭ）ｈａｓｂｅｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｓｖｅｒｙｓｕｐｐｏｒｔｈｉｇｈｓｐｅｅｄｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｃｏｍｂａｔｅａｇａｉｎｓｔ

ｐｒｏｖｉｄｅｈｉｇｈｓｐｅｃｔｒａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．

ｏｎｍｕｌｔｉｐａｔｈｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅａｓｗｅｌｌａｓＯｎｔｈｅｏｔｈｅｒｈａｎｄ，３ＧＰＰｈａｓｉｎｉｔｉａｔｅｄｉｔｓｓｔｕｄｙ

Ｂ３Ｇ（Ｂｅｙｏｎｄ３Ｇ）ｒａｄｉｏａｃｃｅｓｓＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）ｆｏｒｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍａｉｎｔａｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅｎｅｓｓａｇａｉｎｓｔ

ａｓｏｔｈｅｒｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｔａｎｄａｒｄｓｓｕｃｈ

ａｓａＷｉｍａｘ．Ｌ …… 此处隐藏：12449字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……