1.引言现如今,随着人们生活水平不断地提高,人们对移动通信业务的要求越来越高。单纯的语音业务已经不能满足人们的需求,高速数据业务和多媒体业务已经成为现代移动通信的主导业务,因此,现代移动通信系统必须能够提供高速和高可靠的通信服务。然而,移动通信系统中的频谱资源是有限的,同时复杂的移动通信环境将会严重影响系统的性能,因此,实现高质量的通信服务是非常具有挑战性的。正交频分复用(OFDM)技术是一种特殊的多载波调制技术,它具有很高的频谱利用效率和很强的抗干扰能力,是现代宽带通信的首选技术。此外,OFDM的动态资源分配技术能够根据瞬时的信道状态来调整子信道、比特或功率分配,从而提高系统的性能,能够进一步提高频谱利用效率。OFDM系统的动态资源分配技术主要基于两种准则,一种是裕量自适应准则(MA),即在用户速率和误码率(BER)的限制下,最小化系统总的发射功率。另一种是速率自适应准则(RA),即在总的功率和误码率(BER)限制下,最大化系统总的传输速率。本文主要针对基于RA准则的动态资源分配算法进行研究。在满足RA准则的情况下,还考虑了用户间的比例公平性。文献[45]首先分析了这一问题,虽然文献[45]实现了容量的最大化和用户间的比例公平性,但是在对用户间的功率分配过程中需要求解非线性方程,这极大地增加了算法的计算复杂度。而文献[49]通过引入分配的载波数量和用户速率的比例系数近似成比例这一概念,最终,将用户间功率分配问题转化为了线性方程的求解问题,降低了计算复杂度。但是,这种算法有时可能无法满足用户间的公平性。根据以上分析,本论文提出了一种基于公平度门限的动态资源分配算法。在子载波分配过程中利用了公平度门限来实现容量和公平性的粗略折中,在功率分配过程中采用粒子群算法来实现所要求的公平度。2.改进的多用户OFDM系统动态资源分配算法本文提出了一种新型的资源分配算法,在算法中引入了公平度门限这一概念。该算法是一种次优算法,它将载波分配和功率分配分开来求解。在载波的分配过程中,首先在载波上进行等功率分配,然后计算用户间的公平度,如果公平度大于公平度门限,则将具有最大信道增益的信道分给相应的用户,以便实现系统容量最大化,如果公平度小于公平度门限,则最小比例速率实现的用户优先选择最好的信道,以便实现最大的公平性。然后实现功率分配,功率分配是一个求解具有限制条件的非线性优化问题,本文采用定义惩罚函数方法将问题转化为非限制优化问题,并利用粒子群算法(PSO)来求解非限制优化问题,最后实现所要求的公平度。3.仿真结果及性能分析从仿真结果可以看出,本论文所提算法能够很好利用公平度门限来量化的实现系统总容量和用户间公平性的折中。首先,在仅进行载波分配后,系统的容量就已经有所提升,公平度门限值越小则性能提升的就越大,性能要优于文献[45]算法和文献[49]算法。但是载波分配后用户间的公平性只是一个粗略的实现,因此,还要利用功率分配进行进一步调整,通过功率分配可以发现,用户间的公平性得以实现,但是容量有所下降,但性能还是超过文献[45]和文献[49]所提出的算法,同时本文采用的PSO算法还具有很快的收敛性。