OFDM中继系统资源调度算法研究

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为了有效利用稀缺的频谱资源,提高通信服务质量,下一代无线通信标准(LTE-A、WiMAX)引入了OFDM技术和中继技术。OFDM技术能有效抵抗频率选择性衰落,提高系统频谱利用率;中继技术可以扩大小区覆盖范围,提高系统传输可靠性。合理的资源分配方式能够进一步提高系统性能,而OFDM中继系统中新的网络构架和时频资源结构使得资源分配方式更加灵活,同时也更加复杂。针对这一问题,本文对OFDM中继系统中无线资源管理进行了研究:   一、研究OFDM中继网络中基于用户感知体验(QoE)的调度算法及减少反馈方案。用户QoE是一种以用户认可程度为标准的服务评价方法,能够从用户角度衡量通信服务质量。传统调度算法主要从系统角度出发,以提高系统吞吐量为目标,而没有从用户角度考虑用户QoE。针对这一问题,本文提出了混合业务场景中基于用户QoE的调度算法(QoEBSA)。首先,根据实时业务和非实时业务对系统性能要求的不同,建立统一的用户满意度模型;然后,以最大化系统用户整体满意度为目标,把子信道分配给在该条子信道上满意度提高幅度最大的用户,从而提高系统整体满意度;为了减少资源调度所需反馈信息占用的系统资源,本文进一步提出了一种基于用户满意度的自适应Best-M反馈机制(QBAFR)。仿真结果表明,本文提出的方案在保证系统公平性和吞吐量的同时提高了系统整体满意度,并能有效减少系统反馈量。   二、针对移动中继场景中回程链路和接入链路数据传输速率不匹配的现象,提出了一种分布式资源调度算法。首先提出了一种回程链路上联合子信道和功率分配的资源调度算法。该算法根据中继节点反馈用户的队列信息,获得用户速率比例受限条件下的最优的子信道和功率分配方式,保证用户公平性的同时提高回程链路的系统容量,并在此基础上提出了移动中继系统中的分布式调度算法,合理分配接入链路和回程链路上的资源,有效减少系统数据传输时延。其次,为了降低回程链路上的算法复杂度,进一步提出了基于改进注水算法的资源分配方式。该算法首先根据改进注水算法分配子信道功率,然后根据最大最小化原则,把信道条件最好的子信道分配给中继队列长度最短的用户,保证回程链路传输速率的同时降低了算法复杂度。
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