基于用户QoS的资源分配和协作技术

• 作 者: 韩凌娟
• 机 构: 中国科学技术大学
• 出 处: 中国科学技术大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 用户协作 资源分配 QoS 虚拟节点 分解理论

用户协作(User Cooperation)技术通过多用户终端共享彼此的资源,用分布式方式获得发射分集增益,以对抗无线信道中多径衰落的影响,提高系统容量和传输可靠性,在各种无线网络中有着广阔的应用前景。资源分配技术的目标是充分利用无线信道的特点,以及各种用户QoS需求的差异性,在提高资源利用率的同时,保障用户各种业务的QoS需求。协作用户间的资源分配通过整合控制,吸收了资源分配和协作技术各自的优点,已成为协作研究的热点之一。本文也是针对这一技术展开了研究。用户协作系统中,子信道是多用户终端彼此共享的无线资源之一。信道分配技术,利用多用户分集,可以使系统获得较高的通信质量。本文首先研究了多用户协作通信系统中,最大化系统吞吐量的上行信道分配算法。通过引入QoS代价的概念,提出了一种启发式的信道分配协作方案,兼顾了用户QoS要求和系统吞吐量。该方案通过生成虚拟的节点模拟协作功能,将信道分配协作问题简化为传统的信道分配问题,并将分配给虚拟的节点的信道用于协作,来实现协作和信道分配的自适应。功率是用户协作系统中的终端彼此共享的另一种重要的无线资源。用户协作系统中的移动终端多为体积小,功能较简单的手持设备,能储备的能量有限。因此,在用户协作系统中进行功率控制是意义重大的。本文研究了多用户上行时分多址协作系统中,最小化系统总传输功率的资源分配算法。根据分解理论,提出了几种采用“两步走”策略的启发式算法,兼顾了用户QoS要求和系统总传输功率。这些算法通过将信道分配,协作用户的选择与功率分配分开,降低了计算复杂度,并通过迭代逼近,进一步提高性能。