中继增强型ofdma蜂窝系统中资源管理技术的-研究

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1、第l章绪论应其核心网部分。但WiMAX技术在物理层上又与E3G系统有些差别，表1．2给出了802．16e空口中的‘些物理层参数。表1．2802．16e空中接口物理层参数技术指标参数柴本传输和多址斤式．卜、卜．行均为OFDMA双工方式TDD帧结构帧长5ms，分为8个子帧子载波问隔l0．94kHz／7．8kHz／9．8kHzCP长度11．4／zs／16／xs／12，8“sAMCQPSK、16QAM、64QAM传输带宽I．25，5，1020MHz／3．5，7MHz／8．75MHz信道编码Turbo码、卷积码多天线技术发射分集、天线选择从16e的需求来看，它仅仅只是优于3

2、G系统，而远远没有达到IMT．Advanced的要求，因此IEEES02．16工作组开始了进一步的T作计划，巾继斤次在802．16jIlI被提出，而该工作组在此基础之上，又提出了802．16m标准，并通过了斟选，成为了4G的候选标准之一。1．1．3IMT-Advanced国际电信联盟在2007年正式将4G通信系统命名为IMT-Advanced，IMT-Advanced系统对用户、Ik务速率、覆盖、频谱效率提出了更高的要求，如支持全、lk务数据传输速率，在本地或游牧无线接入等低速移动环境下支持高达1Gbps的峰值传输速率，在高速移动环境下也要支持100Mbps峰值速

3、率的移动接入，需要的传输带宽可达到100MHz。为了达到这样的系统需求，IMToAdvanced允许采用更多的革命性技术来实现更高的性能，例如采用新的网络架构和新的空中接口多址技术等。IMT-Adv卸ced的关键特性包括：在保持低成本效率的条件下，在支持灵活厂“泛的服务和应用的基础上，达到世界范【翻内的高度通用性；支持IMT业务和同定网络业务的能力；高质量的移动服务；用户终端适合全球使用；友好的应用、服务和设备：世界范围内的漫游能力：增强的峰值速率以支持新的业务和应用。可以预见，对比与前几代通信技术，IMT-Advanced系统将不再是一个单一的网络系统，它将是各

4、个网络的融合，包括传统蜂窝移动通信系统、无线网络系统、广播系统、卫星通信系统甚至是固定接入网络系统等等。1．2OFDM系统概述1．2．1OFDM的发展历程OFDM的思想早在20世纪60年代就被chang等人提出151'但由于使用模拟滤波器实现起来的系统复杂度较高，所以一直都没有发展起来。1971年，S．B．Weinstein将离散傅立叶变换(DFT：DiscreteFourierTransform)应,qqJ：OFDM系统的调制和解调嘲，而DFT-n]')h快速傅摹叶变换(FFT：FastFourierTransform)高效地实现。同时为了消除线性时不变信道的I

5、CI(Inter-ChannelInterference)和ISI3东南人学硕士学位论文(Inter-SymbolInterference)，他们提出通过插入⋯段空白区作为保护间隔来消除OFDM块间干扰，但是这并不能保证信号经过弥散信道后各子载波仍保持正交性。1980年，Peled和Ruiz提出了循环前缀(CP：CyclicPrefix)的概念，用于保持了载波的正交性[71。接着L．J．Cimini首先分析了OFDM在移动通信应用中存在的问题和解决方法‘剐，从此，OFDM在移动通信中的应用得到了迅猛的发展。OFDM系统典型框图如图1．1所示。图1．1OFDM系统框

6、图1．2．2oFDM的优缺点OFDM技术具有以下一些优点：(1)通过串／并变换将高速率数据流变成低速率数据流，每个了载波上的OFDM符号持续时间长度相对增加，从而有效减少由于无线信道的时间弥散所带来的符号问十扰，进而减小接收机内的均衡器的复杂度，甚至有时可以不采用均衡，仅仅通过插入循环前缀的方法消除ISI的不利影响。(2)传统的频分复用(FDM-FrequencyDivisionMultiplexing)是将频带划分为若干个不相交的予载波来并行进行传输数据流，各个子信道之间要保留足够的保护频带。而OFDM系统由于各个子载波之问存在J下交性，允许子载波的频谱相互蕈叠

7、，因此与常规的频分复用系统相比，OFDM系统可以最大限度的利用频谱资源。(3)在子载波数很多的系统中，可以通过IFFT和FFr来实现其正交调制和解调，随着大规模集成电路技术与DSP技术的发展，IFFT和FFT都是非常容易实现的。一但是OFDM系统由于存在多个正交的子载波，因此与单载波系统相比，存在如下的缺点：(1)对频率偏差更加敏感，由于子载波的频谱牛}I互重霍，这就对它们之问正交性提出了严格的要求，无线信道的时变性造成的多普勒频移或发射机与接收机奉地振荡器之间存在的频率偏差，都会使OFDM系统子载波之间的正交性遭到破坏，导致子信道之间的十扰。(2)存在较高的峰值

8、平均功率比