正交频分多址接入(OFDMA)技术是一种基于OFDM的多址技术,也称为多用户OFDM技术。OFDMA通过为每个用户分配一个(或一组)子载波来实现多址接入,是实现OFDM系统中多用户复用和接入的有效方式,也是已发布的IEEE802.16标准的核心技术和后3G和4G系统的核心技术之一。由于无线信道具有时变和频率选择性衰落的特性,所以在OFDMA中使用自适应资源分配可以根据信道状况,向多个用户灵活地分配子载波,避开严重受损的信道,提高信号的传输质量与系统的频谱利用率,从而实现系统资源的自适应最优配置。因此本文将OFDMA的自适应资源分配算法作为本文的研究重点。论文首先讨论了无线信道特性及OFDMA基本原理,然后就OFDMA自适应资源分配算法进行了广泛深入地研究。OFDMA的自适应资源分配方案,主要包括子载波、比特和功率的联合优化分配。这一分配方案的总体目标是根据所有用户的瞬时衰落特性信息及当前用户的服务质量(QoS)要求,确定子载波对于每个用户的分配以及每一个子载波上所分配的比特数和发射功率值。论文分析了单用户的比特和功率分配算法,以及多用户下的固定资源分配算法,然后重点比较了几种典型的基于余量自适应(MA)和速率自适应(RA)优化准则的自适应资源分配算法,并对算法进行了性能仿真和比较。通过深入研究,论文在原有RA优化准则算法的基础上,提出多业务用户间具有QoS保证的自适应资源分配算法,分别对实时和非实时用户的子载波和功率分配算法进行理论描述,并对算法进行了仿真分析,结果表明所提出的算法能很好地满足实时和非实时用户各自的目标误码率和数据速率的需求,同时确保了用户间的比例公平性。此外还进一步提出了比特分配的优化修正算法,使系统功率在被充分利用的同时实现了整数比特的分配,从而获得更为满意的性能。