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正交频分复用(OFDM)技术因具有良好的抗噪声性能和抗频率选择性衰落的能力以及频谱利用率高而被普遍认为是下一代宽带无线接入系统必不可少的技术。本课题重点研究OFDM系统关键技术之一—多用户OFDM系统中的自适应资源分配技术。
文中简单介绍了OFDM的原理。在此基础上详细介绍了单用户OFDM系统中的自适应调制技术。在自适应OFDM系统中,自适应调制也称为比特分配,就是在不同子载波上使用不同的调制方式,从而实现频域和时域两维的链路自适应。论文中将分析几种经典的自适应调制算法,加以比较和总结。在此基础上提出一种贪婪算法和注水算法相结合的新算法,进行了性能分析。
基于对单用户OFDM系统的自适应调制技术的研究,论文重点研究了多用户OFDM系统下的自适应子载波,功率,比特分配算法。在分别对基于裕量自适应(margin adaptive,MA)和速率自适应(rate adaptive,RA)准则的算法作了研究之后,本文分别提出了相应的改进算法。理论分析和仿真结果都表明,由于利用了瞬时信道信息和多用户分集,本文算法在不同的优化准则下能够有效的提高频谱效率或者降低总的发射功率,并满足每个用户QoS需求和保证用户之间的公平性。
最后,本文基于完全信道状态信息(perfect Channel State Information)和部分信道状态信息(partial CSI)两个方面,对多用户MIMO-OFDM系统的自适应资源分配作了初步的探索,提出了“子信道增益和”最大化的子载波分配算法。仿真结果表明和传统算法相比,本文算法能有效的减少了系统的发射功率。