MC-CDMA系统中动态资源分配算法的研究

论文摘要

随着用户对高速无线数据业务的需求越来越大，下一代移动通信系统的数据速率将会大大提高，MC-CDMA已成为下一代移动通信中备受关注的技术之一。MC-CDMA技术是正交频分复用（OFDM）和码分多址接入（CDMA）结合的产物，兼具两者的优点。而动态资源分配是无线通信系统中提高数据传输速率以及传输质量的重要措施之一。本文主要研究了MC-CDMA系统中的动态资源分配，包括多用户动态载波分配和单用户自适应比特、功率分配。首先，论文根据MC-CDMA的特点，提出了等效信道增益的概念，通过将已有的方法和MC-CDMA结合，提出了3种低复杂度的载波分配方案。在此基础上又提出了2种新的低复杂度的适用于MC-CDMA的近优动态载波分配方案，5种方案的复杂度与最优算法相比都大大降低，而且性能接近最优，并高于传统的随机分配算法。5种分配方案性能按降序排列是ASA，GGSA，ESA，EUSA，SESA。然后，提出了一种考虑了多用户干扰的新的判断准则，并与上面提出的动态载波分配方案结合起来。考虑了多用户干扰的系统性能有提高，而且通过仿真分析了四种不同检测合并方式对采用了新的判断准则的系统性能的影响。论文还通过仿真验证了获得更多动态载波分配带来的增益与频域分集增益是相互矛盾的。最后，将原用于OFDM系统的Chow算法与MC-CDMA系统结合，提出了一种新的适用于MC-CDMA系统的自适应比特和功率分配算法。优化目标是在系统数据速率和发射功率一定的前提下，使系统余量最大。仿真结果表明采用新算法的系统性能要比采用传统等比特分配算法的MC-CDMA系统改善很多。另外，本文还根据仿真证明了较小的扩频因子会使自适应调制系统的性能更好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 移动通信的发展
• 1.2 MC-CDMA技术产生的背景及简介
• 1.3 动态资源分配在多载波系统中应用的必要性
• 1.4 论文的主要工作
• 第二章 MC-CDMA系统基本原理
• 2.1 MC-CDMA系统模型
• 2.1.1 MC-CDMA的系统结构
• 2.1.2 扩频码在MC-CDMA系统中的使用
• 2.1.3 MC-CDMA的下行链路收发机模型
• 2.2 常用信号检测合并技术
• 2.2.1 正交恢复合并（Orthogonality Restoring Combining）
• 2.2.2 等增益合并（Equal Gain Combining）
• 2.2.3 最大比合并（Maximum Ratio Combining）
• 2.2.4 最小均方差合并（Minimum Mean Square Error Combining）
• 2.3 小结
• 第三章 MC-CDMA系统中有效的动态载波分配方案
• 3.1 研究现状
• 3.2 系统模型
• 3.3 优化目标
• 3.4 最优方案
• 3.5 新的近优方案
• 3.5.1 SESA动态子载波分配方案
• 3.5.2 ESA动态子载波分配方案
• 3.5.3 ASA动态子载波分配方案
• 3.5.4 EUSA动态子载波分配方案
• 3.5.5 GGSA动态子载波分配方案
• 3.6 复杂度分析
• 3.7 信道模型及仿真系统参数
• 3.8 仿真结果
• 3.8.1 系统容量的比较
• 3.8.2 BER性能的比较
• 3.8.3 各分配方案性能差别不十分明显的原因分析
• 3.9 小结
• 第四章 MC-CDMA系统中考虑了多用户干扰的动态载波分配方案
• 4.1 系统模型
• 4.2 优化目标
• 4.3 新的判断准则
• 4.4 复杂度分析
• 4.5 信道模型及仿真系统参数
• 4.6 仿真结果
• 4.6.1 考虑了多用户干扰的动态载波分配方案的性能
• 4.6.2 不同检测合并方式性能的比较
• 4.6.3 频域分集与动态载波分配的关系
• 4.7 小结
• 第五章 MC-CDMA系统中单用户自适应比特、功率分配方案
• 5.1 研究现状
• 5.2 自适应比特、功率分配系统模型
• 5.3 优化目标
• 5.4 新的近优算法
• 5.4.1 Chow算法的原理
• 5.4.2 Chow算法在MC-CDMA中的实现
• 5.5 信道模型及仿真系统参数
• 5.6 仿真结果
• 5.6.1 与传统等比特分配算法比较
• 5.6.2 比较理论误码率和算法实际误码率
• 5.6.3 不同扩频因子对系统性能的影响
• 5.7 小结
• 第六章 结束语
• 6.1 论文的主要工作及成果
• 6.2 未来工作建议
• 参考文献
• 致谢