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未来的移动通信系统应能够利用有限的无线资源来支持更多的用户、提供更多的业务,因而如何对无线资源进行合理有效地使用,在保证不同业务QoS的基础上提高系统的性能,至关重要。
正交频分多址技术(OFDMA)是基于OFDM技术的一种新型的多址方式,因其具有高频谱利用率、抗多径衰落能力强等优点,故已成为未来移动通信系统的关键技术之一。自适应资源分配技术可根据物理层的实际信道的衰落特性和MAC层的业务QoS要求,灵活有效地利用系统有限的资源,提高系统的整体性能。但是已有的OFDMA系统资源分配算法的研究均基于单一类型业务QoS,鉴于未来移动通信系统需同时支持多种业务,因此基于混合业务QoS的OFDMA系统的自适应资源分配算法已成为了近年来的研究热点之一。
本论文首先研究了Zukang Shen等提出的公平比例条件约束下的非实时业务跨层资源分配算法,对算法进行了改进。该改进算法在确保系统性能基本不变的情况下有效地减少了计算复杂度,同时给出了一个公平因子来衡量系统的公平性。基于这一研究结果,结合自适应调制技术,本文提出了一种整数比特限制下的资源分配算法,算法在系统容量和用户公平性之间取得了较好的折衷。最后,进一步研究了基于混合业务QoS的OFDMA系统跨层资源分配算法。本论文将MAC层信息与物理层实现结合,即根据最大容忍时延和等待时间确定实时业务用户选择资源的顺序以及根据非实时业务各用户分组的长度比例确定非实时业务用户的公平比例,实现了跨层优化。同时论文对原折衷因子进行了改进,扩大了其适用范围,并提出了一个新的不同业务资源分配的折衷因子,提高了实时业务用户数低时的系统容量。