本文選題：OFDM雙向中繼網(wǎng)　切入點(diǎn)：物理層網(wǎng)絡(luò)編碼　出處：《燕山大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著通信技術(shù)日趨成熟,資源受限的通信系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始影響系統(tǒng)整體的吞吐量,需要提出一種高效的資源分配方案,在保證高頻譜利用率及鏈路傳輸速率的同時(shí)有效降低傳輸能耗。目前已有的資源分配算法大多致力于提升系統(tǒng)吞吐量,鮮有文獻(xiàn)研究系統(tǒng)能效,因此本文針對(duì)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple)雙向中繼網(wǎng)絡(luò),研究高效且節(jié)能的資源分配算法,主要內(nèi)容如下。首先,針對(duì)單用戶(hù)OFDM雙向中繼網(wǎng)絡(luò),提出一種基于物理層網(wǎng)絡(luò)編碼的高效資源分配算法,將物理層網(wǎng)絡(luò)編碼與中繼技術(shù)研究相結(jié)合,可以有效縮短傳輸周期,提高系統(tǒng)的頻譜利用率。該算法的主要優(yōu)化目標(biāo)是在保障鏈路傳輸速率約束的同時(shí)提升系統(tǒng)整體的能效性能,遵循邊緣自適應(yīng)資源分配準(zhǔn)則,采用子載波配對(duì)技術(shù),聯(lián)合優(yōu)化中繼、子載波等資源的分配,最終應(yīng)用KKT條件求解拉格朗日函數(shù)得到最佳的傳輸功率表達(dá)式。其次,針對(duì)多用戶(hù)OFDMA雙向中繼網(wǎng)絡(luò),提出一種高效的資源分配算法,擴(kuò)展應(yīng)用范疇研究多用戶(hù)的接入問(wèn)題。本算法首先采用增益排序配對(duì)法進(jìn)行子載波對(duì)的初始分配,隨后考慮瞬時(shí)鏈路傳輸狀態(tài),應(yīng)用迭代優(yōu)化算法對(duì)子載波以及功率資源在每個(gè)用戶(hù)之間進(jìn)行分配優(yōu)化,在滿(mǎn)足各用戶(hù)對(duì)傳輸質(zhì)量的需求的同時(shí),為每個(gè)用戶(hù)分配最佳的鏈路傳輸資源以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的最大增益,降低系統(tǒng)總能耗。最后,模擬實(shí)際通信傳輸場(chǎng)景,針對(duì)單用戶(hù)OFDM雙向中繼網(wǎng)絡(luò),提出一種可以有效處理信道估計(jì)誤差的資源分配算法。在實(shí)際鏈路傳輸環(huán)境中,信道估計(jì)誤差的存在會(huì)影響系統(tǒng)的整體性能,因此,本算法中將估計(jì)誤差視作高斯白噪聲參與信號(hào)處理,有效降低了信道估計(jì)誤差對(duì)系統(tǒng)能效性能產(chǎn)生的影響,在保證實(shí)際鏈路傳輸速率需求的同時(shí)使得系統(tǒng)功率損耗達(dá)到最低。
[Abstract]:With the development of communication technology, resource-constrained communication systems have begun to affect the overall throughput of the system, so it is necessary to propose an efficient resource allocation scheme. At the same time, it can effectively reduce transmission energy consumption while ensuring high spectral efficiency and link transmission rate. At present, most of the existing resource allocation algorithms are devoted to improving the system throughput, and few literatures have studied the system energy efficiency. Therefore, this paper studies the efficient and energy efficient resource allocation algorithm for OFDM(Orthogonal Frequency Division multiple) bidirectional relay network. The main contents are as follows. Firstly, for single user OFDM bidirectional relay network, An efficient resource allocation algorithm based on physical layer network coding is proposed. The combination of physical layer network coding and relay technology can effectively shorten the transmission period. The main optimization goal of the algorithm is to improve the overall energy efficiency performance of the system while ensuring the link transmission rate constraints, following the edge adaptive resource allocation criteria, and adopting subcarrier pair technology. Finally, the KKT condition is used to solve the Lagrangian function to obtain the best transmission power expression. Secondly, an efficient resource allocation algorithm is proposed for multi-user OFDMA bidirectional relay networks. The extended application category is used to study the multiuser access problem. Firstly, the gain sequence pairing method is used for the initial allocation of subcarrier pairs, and then the instantaneous link transmission state is considered. The iterative optimization algorithm is applied to optimize the distribution of subcarriers and power resources among each user, which meets the needs of each user for transmission quality at the same time. Each user is assigned the best link transmission resources to achieve the maximum gain of system performance and reduce the total energy consumption. Finally, the simulation of the actual communication transmission scenario, for single-user OFDM two-way relay network, This paper presents a resource allocation algorithm which can deal with channel estimation errors effectively. In the real link transmission environment, the existence of channel estimation errors will affect the overall performance of the system. In this algorithm, the estimation error is regarded as Gao Si white noise to participate in signal processing, which effectively reduces the influence of channel estimation error on the energy efficiency performance of the system, and makes the power loss of the system reach the minimum while ensuring the demand of the actual link transmission rate.
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.53

【共引文獻(xiàn)】

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