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MIMO-OFDM技术凭借其不仅在不增加带宽和功率的条件下成倍地提高系统吞吐量和数据传输质量,而且能有效地对抗频率选择性衰落的优势成为了B3G/4G移动通信系统的关键技术之一。尽管利用MIMO-OFDM等新的物理层技术能提高移动通信系统的频谱利用率,但是面对移动通信系统有限的无线资源,灵活有效的资源分配技术仍然是使得移动通信资源得到有效利用的关键途径之一。因此,本文对基于MIMO-OFDM系统的子载波分配算法进行了研究。本文主要分为四大部分。
首先,简单介绍了B3G/4G移动通信系统的特征和关键技术;概括介绍了无线通信信道的特性和MIMO系统、OFDM系统以及MIMO-OFDM系统的基本原理;探讨了MIMO-OFDM无线资源分配原理,给出了无线资源分配系统模型,并着重介绍了MIMO-OFDM无线资源分配策略。
然后,针对MIMO-OFDM系统的实时业务,提出了一种动态子载波分配算法。该算法考虑实时业务对时延要求较高的特点,基于信道状态信息和队列状态信息,利用各队列的平均等待时间为每个用户分配子载波。仿真结果表明,在保证用户竞争资源公平性的条件下,本算法不仅能保证用户的最大时延要求,而且能提高系统吞吐量。
接着,针对MIMO-OFDM系统的非实时业务,考虑非实时业务对最小传输速率要求的特点,基于在速率限制条件下系统吞吐量最大化的子载波分配优化模型,利用匈牙利算法进行求解后,对部分分配进行调整,使得所有用户最小传输速率都能得到满足。仿真结果表明,本章所做的工作不仅使所有用户满足最小传输速率的要求,而且能提高系统吞吐量,同时还满足公平性准则。
最后,对本文所做的工作进行了总结,并提出了进一步研究的方向。