【摘要】：隨著數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求的復(fù)雜化，人們對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)的服務(wù)速率等性能提出了更高的要求，推動(dòng)了無(wú)線通信系統(tǒng)一代代的發(fā)展。由3GPP組織提出的LTE系統(tǒng)及后續(xù)的LTE-A系統(tǒng)得到了廣泛的研究，其研究成果也逐步向市場(chǎng)化和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)。2004年，我國(guó)向3GPP組織提出了采用OFDMA技術(shù)的TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)，，并以此為基礎(chǔ)，完善了4G標(biāo)準(zhǔn)：TD-LTE-A。雖然物理層技術(shù)得到了相對(duì)成熟的發(fā)展，但無(wú)線系統(tǒng)的帶寬和有限的基站發(fā)射功率資源仍然十分稀缺，只單純靠物理層技術(shù)的提升，很難滿足越來(lái)越高的無(wú)線通信性能需求。因此，無(wú)線資源的高效管理與分配成為如今研究的熱點(diǎn)。采用OFDMA技術(shù)的TD-LTE-A系統(tǒng)下行鏈路資源優(yōu)化分配將成為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能提升的重要手段。 本文主要研究的內(nèi)容是TD-LTE-A下行鏈路資源分配中的功率分配算法，用以適應(yīng)TD-LTE-A系統(tǒng)業(yè)務(wù)多樣化的服務(wù)環(huán)境，提高系統(tǒng)內(nèi)用戶對(duì)業(yè)務(wù)的滿意程度。本文首先簡(jiǎn)述了本課題的研究背景、目的及意義；第二對(duì)TD-LTE-A系統(tǒng)的信道增益模型及采用的OFDM技術(shù)進(jìn)行了研究與分析；第三對(duì)跨層優(yōu)化思想進(jìn)行了研究，并介紹了跨層優(yōu)化設(shè)計(jì)在本課題TD-LTE-A系統(tǒng)資源分配中的應(yīng)用；第四對(duì)TD-LTE-A下行鏈路資源分配調(diào)度過(guò)程、性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、資源塊分配方法進(jìn)行了研究；第五著重研究了TD-LTE-A系統(tǒng)下行鏈路功率分配的算法，通過(guò)分析傳統(tǒng)的注水算法、簡(jiǎn)單協(xié)同功率分配算法的原理，總結(jié)了兩算法的缺點(diǎn)，并提出了聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計(jì)的遺傳算法作為本課題中的功率分配問(wèn)題的解決方案。最后結(jié)合實(shí)際場(chǎng)景仿真了簡(jiǎn)單協(xié)同功率分配算法和遺傳算法。 本文通過(guò)理論及仿真結(jié)果分別對(duì)簡(jiǎn)單協(xié)同功率分配算法和遺傳算法進(jìn)行了詳細(xì)的分析，得到了兩種算法在對(duì)系統(tǒng)QoS用戶服務(wù)保證、對(duì)BE用戶服務(wù)性能、對(duì)系統(tǒng)全體用戶服務(wù)性能三個(gè)主要方面的性能結(jié)果。通過(guò)比較兩種算法的性能得出結(jié)論：隨著系統(tǒng)中QoS用戶數(shù)目的增多，遺傳算法比簡(jiǎn)單協(xié)同功率分配算法的性能有更大的改善。
[Abstract]:With the advent of the data age and the complexity of Internet business requirements, people put forward higher requirements for the service rate and other performance of wireless communication systems, which promotes the development of wireless communication systems from generation to generation. The LTE system and the subsequent LTE-A system put forward by 3GPP organization have been widely studied, and their research results have been gradually promoted to marketization and industrialization. In 2004, China put forward the TD-LTE standard using OFDMA technology to 3GPP organizations. On this basis, the 4G standard: TD-LTE-A. is improved. Although the physical layer technology has been relatively mature development, the bandwidth of wireless system and the limited base station transmission power resources are still very scarce, only rely on the improvement of physical layer technology, it is difficult to meet the higher and higher wireless communication performance requirements. Therefore, the efficient management and allocation of wireless resources has become a hot research topic. The optimal allocation of downlink resources in TD-LTE-A system based on OFDMA technology will become an important means to improve the performance of wireless networks. The main content of this paper is the power allocation algorithm in TD-LTE-A downlink resource allocation, which is used to adapt to the diversified service environment of TD-LTE-A system and improve the satisfaction of users in the system. In this paper, the research background, purpose and significance of this subject are briefly described. Secondly, the channel gain model of TD-LTE-A system and the OFDM technology used are studied and analyzed. Thirdly, the idea of cross-layer optimization is studied, and the application of cross-layer optimization design in TD-LTE-A system resource allocation is introduced. Fourth, the resource allocation scheduling process, performance evaluation standard and resource block allocation method of TD-LTE-A downlink are studied. Fifth, the downlink power allocation algorithm of TD-LTE-A system is studied emphatically. by analyzing the traditional water injection algorithm and the principle of simple cooperative power allocation algorithm, the shortcomings of the two methods are summarized. The genetic algorithm of joint optimization design is proposed as the solution of power allocation problem in this paper. Finally, the simple cooperative power allocation algorithm and genetic algorithm are simulated in combination with the actual scene. In this paper, the simple cooperative power allocation algorithm and genetic algorithm are analyzed in detail through theoretical and simulation results, and the two algorithms are obtained to guarantee the QoS user service and the BE user service performance. The performance results of three main aspects of the service performance of all users of the system. By comparing the performance of the two algorithms, it is concluded that the performance of genetic algorithm is better than that of simple cooperative power allocation algorithm with the increase of the number of QoS users in the system.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN929.5

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本文編號(hào)：2481273