协作中继系统中资源调度算法研究

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在无线协作中继网络中,由于中继节点的引入,系统的资源调度与原来蜂窝网络中有所不同,主要体现在:一、中继将原来的单跳链路分割成两跳或者多跳链路,造成了通信过程中链路瓶颈出现;二、由于正交频分多址技术的应用,引进子载波概念,造成了资源调度复杂性的增加。而如何改进资源调度算法,从而改善系统性能,已经成为目前的研究热点。   本文针对上述问题做了以下工作:①现有的研究仅在基站(BS)处应用调度器对用户进行资源调度,或者同时在基站(BS)处和中继节点(RS)处使用调度器,却仅使用某一种现有的算法,而不曾考虑过将现有算法进行改进后,或将几种算法结合起来,对用户进行调度,以达到更好的系统性能。即在实际通信系统中,用户数不定及时变的无线通信信道情况下,调度算法面临着如何兼顾系统频谱效率与用户公平性的问题。本文提出一种改进的最大载干比和比例公平(EMax C/I& EPF)调度算法,以达到权衡系统频谱效率和公平性。该算法首先根据到基站的距离,划分BS域和RS域,然后分别在BS域和RS域内采用改进的最大载干比(EMax C/I)算法和改进的比例公平(EPF)算法,并与部分比例公平(PPF)算法、两跳比例公平(THPF)算法以及改进前的算法进行比较。仿真结果证明,本文提出的算法(EMax C/I&EPF),在系统频谱效率性能和公平性之间达到较好的权衡。②现有的研究大部分没有考虑在信道状态瞬时的情况下,对混合业务,如何使用资源调度算法,使系统性能更优。本文提出了改进的M LWDF算法和改进的PF算法,并在瞬时信道状态信息情况下仿真了对混合业务分别采取两种算浃时的系统性能。首先根据用户所在位置选择适当的通信方式(直传或者协作传输),然后根据混合业务通信中业务的时延特性,对通信业务进行分类,并改进M_LWDF调度算法和PF调度算法,最后在瞬时CSI情况下,以改进后的M_LWDF算法和PF算法分别调度实时业务和非实时业务用户,并对算法性能进行评估。仿真表明,改进后的调度算法对调度的类型业务用户更优,且能得到较好的系统性能表现。
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