多用户ofdm系统中的自适应子载波分配和比特加载

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1、分类号学号611810200671348学校代码10487密级硕士学位论文多用户OFDM系统中的自适应子载波分配和比特加载学位申请人：江军学科专业：通信与信息系统指导教师：朱光喜教授答辩日期：2008年5月27日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringAdaptiveSub-carrierAllocationandbitLoadingInmulti-userOFDMSystemCandidate:JunJiangMajor:C

2、ommunicationandInformationSystemSupervisor:Prof.GuangxiZhuHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.CMay,2008独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版

3、权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于保密□，在年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要频谱资源是无线通信中最宝贵的资源，随着人们对无线数据业务需求的快速增长，如何在有限的带宽上最大限度地提高数据传输速率，同时保证用户之

4、间的公平性，逐渐成为移动通信的研究热点。自适应技术正是由于在提高数据传输速率和频谱利用率方面有很强的优势，从而成为目前和未来移动通信系统的关键技术之一。正交频分复用(OFDM)是一种有效克服频率选择性衰落的技术。由于OFDM的多载波特性，使得它在具有优秀的抗多径干扰能力并支持很高的数据传输速率的同时，能够支持多个不同的用户并发通信，也就是具有多用户(或多址)能力。在多用户自适应OFDM系统中，自适应技术就是不同用户选择不同子载波并使用不同的调制方式，从而实现系统传输速率最大化或发射功率最小化或满足用户之间的公平性。本文重点研究了多用户OFDM系统中的自适应技术。首先讨论了

5、多用户资源分配的优化目标以及数学意义上的最优化算法，然后就固定速率功率自适应分配算法和功率固定变速自适应分配算法进行了研究。本文提出的次最优固定速率功率自适应分配贪婪算法，在本章所述的仿真环境下，此方法的性能对比静态分配算法性能提高可以达到5-6dB，而且计算复杂度为O(K*N),远小于Wong等算法。另外，针对功率固定变速自适应分配算法，建立了下行OFDMA系统在发射总功率约束下，在保证用户之间比例公平的前提下，最大化系统总容量的子载波、功率和比特分配优化模型，提出了一种在保证一定公平性条件下提升系统容量的次优算法，该算法将子载波分配和比特分配分为两个独立的步骤进行，每

6、个步骤都能保证用户一定程度的比例公平性，并且利用多用户分集调度以及贪婪比特分配的思想进行资源优化分配，从而具有较高的系统吞吐量和较低的计算复杂度（O(KN+NlogN)）。通过仿真，我们验证了该算法在满足一定公平性条件下比最优公平性算法具有更高的系统容量性能。关键词：正交频分复用;多用户资源分配;自适应技术;公平性;贪婪算法IAbstractSpectrumresourcesinthewirelesscommunicationsarethemostvaluableresources.Asthedemandofpeopleforwirelessdatabusinessgre

7、wrapidly,howtomaximizethedatatransferratewhileensuringthefairnessoftheusersinthelimitedbandwidthhasgraduallybecomethefocusofmobilecommunications.Becauseofimproveddatatransferrateandspectrumutilization,adaptivetechnologyisbecomingoneofthekeytechnologiesinthecurrentan