基于載波聚合的資源分配問題的研究.pdf

1、通信技術(shù)經(jīng)歷了2G、2.5G的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入到3G的大規(guī)模商用，和4G的重點(diǎn)研究階段。由于頻譜資源的管理并不科學(xué)，因而導(dǎo)致了目前已分配的頻譜資源利用率較低，而未分配的頻譜資源并不能夠滿足用戶增長的帶寬需求的矛盾。在這種情況下，認(rèn)知無線電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。認(rèn)知無線電技術(shù)是一種智能的頻譜共享技術(shù)，認(rèn)知用戶可以通過對頻譜的感知而機(jī)會(huì)式地接入頻譜空洞，這對提高已分配頻譜的利用率起到了積極的效果。LTE-Advanced標(biāo)準(zhǔn)中提出了新的技術(shù)——載

2、波聚合技術(shù)，目標(biāo)是為了聚合離散的可用頻譜，來滿足更寬帶寬的通信傳輸。本文首先介紹了載波聚合技術(shù)產(chǎn)生的背景，然后研究了載波聚合系統(tǒng)中單用戶和多用戶在一定的BER需求下的聯(lián)合比特、載波的資源分配方法，接著研究了在處理能力受限的載波聚合系統(tǒng)中上行和下行的聯(lián)合載波、功率的資源分配方法，最后還介紹了基于OFDMA的認(rèn)知無線電系統(tǒng)硬件平臺(tái)以及FPGA中所完成的主要功能模塊。
　　 首先，本文研究了載波聚合系統(tǒng)中，在對授權(quán)用戶干擾的約束下，認(rèn)

3、知用戶滿足自身一定的誤比特率條件下，聯(lián)合載波、比特的資源分配算法。在單用戶的情況下，給出了最優(yōu)的聯(lián)合載波、比特的資源分配算法。在多用戶的情況下，針對多用戶各自的BER需求，給出了載波聚合系統(tǒng)中下行的最優(yōu)聯(lián)合載波、比特的資源分配算法，并且給出了仿真性能比較。
　　 然后，對于載波聚合系統(tǒng)而言，前人已經(jīng)給出了系統(tǒng)可能面臨的硬件處理能力受限的問題，并且給出了處理能力受限主要有感知受限和傳輸受限兩方面。本文針對處理能力受限的載波聚合系統(tǒng)

4、，給出了下行系統(tǒng)最優(yōu)的聯(lián)合載波、功率的資源分配算法。考慮到最優(yōu)算法的高復(fù)雜度，給出了利于具體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的滑動(dòng)窗資源分配算法，并且針對載波聚合范圍不同給出了仿真結(jié)果，也和最優(yōu)算法進(jìn)行了性能上的比較。在上行系統(tǒng)中，滑動(dòng)窗算法同樣能夠獲得較低的復(fù)雜度和較好的性能。
　　 最后，介紹了基于OFDMA的認(rèn)知無線電硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)，以及各個(gè)主要模塊所完成的功能。其中，主要介紹了作為硬件平臺(tái)核心的FPGA元件所完成的功能。FPGA主要完成功能有：