OFDM系统的比例公平资源分配算法研究(5)

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误码率 5x10-2，10-2，10-3，10-6 5x10-2，10-2，10-310-4，10-5，10-6 4x10-3，10-5，6x10-8 4x10-3，10-5，

6x10-8

1.4 无线资源分配与管理

随着人们对通信速率的日益追求，无线资源的限制也日益突出，除了使用更加先进的物理层技术提高无线传输的有效性与可靠性之外，对无线资源的管理也日益被人们所重视。如何更高效地使用无线资源是无线资源管理的研究重点。

无线资源管理的目标是利用有效的无线资源，提高系统有效性与可靠性，满足不用用户对各种业务的服务质量（Quality of Service，QoS）要求，并最大化无线资源的利用率，灵活分配并动态的调整系统中可用的资源，保证系统用户的业务要求，提高系统吞吐量。

整体上来说，无线资源管理包括：信道分配、功率控制、接纳控制、切换控制、分组调度以及负载控制等。

从适应范围来讲，无线资源管理包括无线资源分配、移动性管理以及频谱管理等三个方面。无线资源分配是指以系统内单个用户或整个小区内所有的用户的系统性能为指标，将系统内的无线资源分配给各个用户。移动性是指在终端在移动时所需要的一些管理。

无线资源分配是无线资源管理很重要的一个方面，也是一项很重要的链路层技术，它为提高无线网络的容量起到了不可替代的作用。无线资源管理主要解决三个问题，移动终端从哪个接入点接入，信道怎么分配，发射端功率的控制。源]自{751·~论\文}网·www.751com.cn/

接入点的问题主要包括接纳控制和负载控制。接纳控制根据当前的无线信道的分布特性、系统已有的业务特性以及新请求的业务的服务质量要求来判断是否接纳新的业务请求；负载控制则能避免系统由于信道质量恶化或者业务特性改变产生的系统负载过重。

信道分配可以通过使用不同的分配调度算法对不同的信道资源进行分配和调度来达到提高系统容量和用户服务质量的目的。不同的系统中系统资源是不一样的，OFDM系统主要是时隙、频谱二维资源。调度算法根据缓冲区的大小、业务带宽要求、分组时延要求、信道状态等定义分组输出顺序的准则。信道分配则是指为每一个不同的数据包分配各自的传输资源。

无线网络中，发射功率不仅仅决定接收端自身的性能，还能影响其它相同信道内其它接收端的性能。在OFDM系统中，功率控制要求可以补偿路径损耗和阴影衰落，同时，为了能够充分利用频率分集效用，还要考虑每个子信道上的功率分配问题。功率分配一般和子载波分配联合考虑，保证每个用户的性能要求和系统整体性能指标。[12]

1.4.1无线资源管理的基本原理

在多用户OFDM系统中，系统的频谱资源由多个用户共同使用，但为了避免同频干扰，要求同一个子载波不能被多个用户同时使用。因此需要把这些有限数量的子载波按照某种分配算法分配给各个用户，以满足各个用户的需求。图1.1给出了多用户OFDM系统下自适应分配框图。

多用户OFDM动态资源分配系统框图

图1.1 多用户OFDM动态资源分配系统框图

图1.1给出了可以容纳K个用户的多用户OFDM系统模型，在该模型中有N个子载波供用户使用。假设每个子载波的带宽远远小于无线信道的相干带宽，这样每个子载波的信道冲击响应就是平坦的，并且可以保证每个用户经历的是独立的衰落，发送端可以通过信道估计得到所有用户的在所有子载波上的瞬时信道衰落情况，利用这些信息，发送端根据用户的数据速率和误码率等要求，为各个用户动态分配用于传输数据的子载波，并确定各个子载波上分配的比特数，然后自适应调制器根据分配给子载波的比特数量采用相应的调制方式。再由IFFT时域采样转换为时域信号，并加入循环作为保护间隔，以确保子载波之间的正交性。