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正交频分多址技术(OFDMA)凭借其高的频谱利用率和良好的抗多径干扰能力,已成为下一代移动通信(4G)的关键技术之一。随着通信技术的飞速发展,人们对高速数据传输和宽带多媒体业务提出了新的要求,未来移动通信系统需要满足多个用户同时并行传输多种业务的需求。由于‘业务分集’技术具有在MAC层对用户的业务进行区分,并将其按指定的BER发送,最后才在接收端将属于同一个用户的所有业务汇聚起来的特点,使得它能够很好的满足用户对多业务传输的需求。此外,在多用户系统中,用户的公平性保证能力也是评价系统性能的一项重要指标,如何在提高系统容量的同时又保证用户的公平性是众多学者研究的热点。
因此,本文在此基础上提出了一种改进的基于用户公平性的OFDMA业务分集资源调度算法。此算法主要基于跨层结构设计思想,结合MAC层中不同业务类型的QoS要求和物理层的信道状态信息来进行自适应资源调度。算法的主要内容包括以下两个部分:
(1) MAC层的分组调度算法;
(2)物理层的自适应资源分配算法。
其中,MAC层的分组调度算法主要根据每个用户对应业务的待传数据量、业务在实际传输过程中所允许的最大传输时延,以及分组数据包在缓存中的等待时间等参量,对分配单元块进行优先级排序,以满足用户不同的传输需求和业务不同的QoS要求。物理层的自适应资源分配算法主要通过对用户的待传数据量进行比例常数设置,然后进行相应的子载波分配、功率分配和比特加载,从而保证用户实际传输数据时的公平性。
最后,本文通过对处于不同传输条件下的系统进行仿真来验证本文改进算法的有效性。仿真结果表明,采用本文算法的系统比未采用业务分集方案的系统在容量上有明显的提高;同时,本文算法相对于基于容量最大化的业务分集算法在保证用户公平性方面上有着明显的优势。