【摘 要】
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蜂窝网络是一种经济、灵活且应用范围广的通信技术。从最初以声音通讯为主的服务,到如今的提供的移动数据服务,其经历了长足的发展。然而,相较于对传输质量日益增长的需求,蜂窝无
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蜂窝网络是一种经济、灵活且应用范围广的通信技术。从最初以声音通讯为主的服务,到如今的提供的移动数据服务,其经历了长足的发展。然而,相较于对传输质量日益增长的需求,蜂窝无线网络的带宽等关键资源仍很稀缺,因此,充分利用系统资源并且提出有效的资源分配算法用以满足用户的各种需求逐渐成为亟待解决的问题。
本文针对正交频分复用蜂窝系统的两种模型,即基站直接传输的模型和中继增强型的模型进行了研究。在基站直接传输的模型中,传统的资源分配算法不区分用户信道状况的差异,从而使得分配效果不佳。而目前流行的资源分配算法将子载波分配阶段和用户分配阶段分离计算,这种方法割裂了两者之间的联系,从而牺牲了系统效率。基于穷举策略的暴力破解算法虽然能够计算出最优的分配方法,然而呈指数增长的时间复杂度显然无法令人接受。对于使用中继传输的正交频分复用模型,由于问题模型较为复杂,因此现阶段提出的大部分算法都掣肘于特殊的应用场景,且效率仍有待提高。本文通过对现有的正交频分复用系统的多播资源分配技术的研究以及相应算法的分析,针对有中继结点和无中继结点两种模型,分别构造了以动态规划算法为基础的更为有效的算法。
本文的主要工作如下:
第一,分析了蜂窝网络系统的多载波通信技术,比较了常用的正交频分复用系统的资源分配模型,并针对现有的资源分配方法存在的局限进行了研究。
第二,研究了在单基站、单跳环境下的正交频分复用多播系统,并提出了一种有效的资源分配算法。此算法能在很短时间内实现高效的资源分配。最后通过实验对比证明了算法的效率。
第三,对使用中继增强的正交频分复用多播系统进行了研究,提出了两种满足不同优化目标的资源分配算法。最后通过实验对比和分析了所提出的算法。
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