IEEE 802.16 OFDMA物理层时频资源分配算法

论文摘要

IEEE 802.16标准是新一代的宽带无线接入技术标准,能在城域范围内为固定或移动用户提供宽带网络接入服务,被公认为是4G网络的基础。IEEE 802.16标准的空中接口部分主要对物理层和MAC层进行了定义。物理层包括了单载波、多载波等不同的工作方式,其中采用正交频分多址接入(OFDMA)的物理层是工业界重点关注的物理层技术：OFDMA灵活的资源管理方式可以有效提高系统效率。本文集中关注IEEE 802.16 OFDMA物理层资源分配问题。正交频分多址接入系统资源分配的结果会直接影响资源分配效率以及各个接收站点的能耗。系统中的多用户系统资源分配问题在IEEE 802.16标准约束下可证明为一个NP完全问题。本文首先考虑基本的资源分配问题,提出了一种启发式算法对问题进行近似求解,该算法具有计算复杂度低、分配效果好的优点；然后考虑接收站点的处理能耗,提出了一种能耗优化的资源分配算法；最后提出了一种考虑信道条件优化的资源分配算法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 宽带无线网络与802.16标准族介绍
• 1.1 宽带无线网络的发展历史
• 1.1.1 宽带无线接入技术发展简史
• 1.1.2 宽带无线技术的演进历程
• 1.2 WiMAX与IEEE 802.16标准族
• 1.2.1 IEEE 802.16标准族简介
• 1.2.2 IEEE 802.16标准结构
• 1.3 802.16 MAC层
• 1.3.1 802.16 MAC的QoS机制
• 1.3.2 面向连接的802.16 MAC
• 1.3.3 802.16 MAC PDU格式与传送
• 1.4 802.16 物理层
• 1.4.1 802.16 物理层的常见术语
• 1.4.2 OFDMA数据映射方式
• 1.4.3 802.16 物理层的帧结构概述
• 第2章 802.16 OFDMA物理层资源分配问题
• 2.1 物理层资源分配问题概述
• 2.2 下行/上行PUSC zone帧结构
• 2.3 物理层资源分配问题的数学描述
• 2.3.1 下行信道资源分配问题的数学描述
• 2.3.2 上行信道资源分配问题的数学描述
• 2.4 资源分配问题的NP完全性证明
• 第3章 下行信道资源分配快速算法
• 3.1 运筹学中的二维装箱算法
• 3.2 小自由度加权算法（Weighted Less Flexibility First）
• 3.2.1 WLFF算法应用场景的假设
• 3.2.2 自由度的定义
• 3.2.3 资源分配方案的定义
• 3.2.4 WLFF分配算法
• 3.2.5 WLFF算法复杂度分析
• 3.3 算法仿真结果
• 3.3.1 文献中的测试序列
• 3.3.2 随机生成的分配问题
• 3.3.3 自由度的优先级排序仿真
• 3.3.4 第二阶段的修正算法对结果的影响
• 第4章 接收能耗优化的二维时频资源分配算法
• 4.1 资源分配对系统性能的影响分析
• 4.2 能耗优化的低边数分配算法
• 4.2.1 可行分配方案定义
• 4.2.2 可行分配方案的优先级评价函数
• 4.2.3 EOLED算法详细步骤
• 4.2.4 计算复杂度分析
• 4.2.5 算法分配示例
• 4.3 仿真结果
• 第5章 根据信道条件优化的二维时频资源分配算法
• 5.1 OFDMA下行信道环境
• 5.2 信道质量优化的资源分配算法
• 5.2.1 信道质量定义下的"分配方案"
• 5.2.2 信道质量优先级的评价函数
• 5.2.3 CARA算法详细步骤
• 5.3 仿真结果及讨论
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表或录用的学术论文及专利申请
• 致谢