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下一代无线通信系统需要为用户提供高速、高质量的多媒体业务。如何满足不同多媒体业务的服务质量要求将是下一代无线网络设计的一个重要研究方面。鉴于现有的各个层面独立进行设计和优化的协议结构并不适用于现代的无线网络，针对多个层面进行联合优化的跨层设计变成了研究的热点。本文研究了MIMO-OFDM系统中跨层资源分配算法，研究的内容包括基于效用函数的跨层资源分配算法和基于HARQ的跨层资源分配算法。
本文首先对目前无线网络中物理层和链路层的一些自适应技术以及跨层资源分配理论进行了讨论和分析，总结了目前物理层与链路层的各种联合优化算法的发展情况。在调度算法的研究中，本文把优先级函数用指数形式表达并且引入与资源分配算法相联系的可调参数α，以实现调度的公平性。基于改进的调度算法，建立效用函数的导数并把以此效用函数导数为核心的最优化目标函数转化为注水问题解决。仿真结果表明，本论文算法可以根据系统中不同的负载情况动态的在各类业务之间分配资源，能在很好的保证各类业务的服务质量的同时实现对系统资源的有效利用。本文在MIMO-OFDM系统中改进了基于HARQ的跨层资源分配算法。本文引入动态统计误包率的思想，首先在一定的时间段内统计误包率，进而通过反馈自适应的更新自适应调制的门限参数。仿真表明，在链路层保证一定的首次传输误包率的条件下，系统频谱利用率得到了明显的提高。