協(xié)同OFDM通信系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)資源分配算法的研究.pdf

1、協(xié)同通信(Cooperative Communications)技術(shù)由于可以在網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)間構(gòu)成虛擬天線陣列(Virtual Antenna Array，VAA)，使一些小型移動(dòng)終端不需要配置多天線就可以得到分集效果，因此得到了快速發(fā)展。正交頻分復(fù)用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)技術(shù)由于高的頻譜效率并且可以大幅度減少碼間干擾被眾所周知。因此，協(xié)同通信技術(shù)與OFDM技術(shù)在無

2、線通信系統(tǒng)的應(yīng)用，被稱為協(xié)同OFDM(C-OFDM)技術(shù)，發(fā)揮著各自的優(yōu)勢(shì)。
　　然而由于信道的頻率選擇性，每一子載波經(jīng)歷了不同的信道衰落，有效的系統(tǒng)資源分配方案在獲得以上優(yōu)勢(shì)的同時(shí)還能夠提高用戶的服務(wù)質(zhì)量(Quantity ofService，QoS)。本文在無線信道特性，分集技術(shù)以及協(xié)同通信基本原理的基礎(chǔ)上重點(diǎn)研究了單中繼協(xié)同OFDM系統(tǒng)的資源分配算法。
　　在單中繼解碼轉(zhuǎn)發(fā)(Decode-and-Forward，DF)

3、數(shù)據(jù)和二進(jìn)制差分調(diào)制(BinaryDifferential Phase Shift Keying，BDPSK)的協(xié)同通信系統(tǒng)中，利用凸優(yōu)化理論及其KKT(Karush-Kuhn-Tucker)條件研究了最小化系統(tǒng)平均誤碼率(Average BitError Rate，ABER)的最優(yōu)功率分配算法并給出了應(yīng)用二分法的功率搜索過程。在該算法中，系統(tǒng)首先分配功率給每一個(gè)子載波對(duì)，然后分配功率給子載波對(duì)中的每一個(gè)子載波。此外，本文還提出了基于排

4、序的子載波配對(duì)(Sub-carrier Pairing)算法。仿真表明，協(xié)同通信系統(tǒng)可以明顯降低接收端的平均誤碼率，同時(shí)所提功率分配算法擁有更佳的傳輸性能。
　　在中繼放大轉(zhuǎn)發(fā)(Amplify-and-Forward，AF)信號(hào)，用戶采用正交頻分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)的系統(tǒng)中，通過選擇各個(gè)用戶傳輸速率的對(duì)數(shù)和作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，提出了基于用戶比例