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1、OFDM在不同業(yè)務(wù)傳送方向中的資源分配報告人董青PRESENTEDBY董青&劉偉數(shù)字通信數(shù)字通信目錄CONTENTS1.闡述了OFDM與生俱來的優(yōu)越性，并提出隨之產(chǎn)生的資源分配問題；2.分析了最簡單的注水功率分配方法的原理和它的缺陷，并由此引出了更加優(yōu)良的OFDMA；3.分析了在業(yè)務(wù)傳輸過程中，上行和下行資源分配的原理。OFDM簡介PARTONE資源分配PARTTWO注水功率分配PARTTHREE上行與下行PARTFIVE結(jié)論PARTSIXOFDMAPARTFOUR數(shù)字通信什么是OFDMPARTONEPART1什么是OFDMOFDM(Orthogona
2、lFrequencyDivisionMultiplexing)什么是”O(jiān)”（正交）？即正交頻分復(fù)用，是一種多載波調(diào)制技術(shù)。將可用的信道帶寬劃分為若干個較窄的子帶。每個子帶上傳輸不同的信號?！闭弧?不同子帶上的子載波相互正交。就如同載波sin(k*t)和載波cos(k*t)是互相正交的。PART1什么是OFDM“正交”有啥好處？圖1：常規(guī)FDM。兩路信號頻譜之間有間隔，互相不干擾。為了更好的利用系統(tǒng)帶寬，子載波的間距可以盡量靠近些。圖2：靠得很近的FDM。解調(diào)第一路信號時，已經(jīng)很難完全去除第二路信號的影響了（電路的實現(xiàn)畢竟不能像剪刀裁紙一樣利落）。PA
3、RT1什么是OFDM“正交”有啥好處？還能再近些嗎？這就是OFDM，近到完全等同于奈奎斯特帶寬，使頻帶的利用率達到了理論上的最大值。圖13：繼續(xù)靠近，間隔頻率互相正交，因此頻譜雖然有重疊，但是仍然是沒有互相干擾的。PART1什么是OFDM“正交”有啥好處？“正交”賦予了OFDM不同于其他頻分復(fù)用的重要特性：它允許各子載波的信號頻譜在頻域產(chǎn)生重疊，極大地提升了系統(tǒng)的頻譜利用率。頻域抽樣點處不產(chǎn)生子載波干擾，保持良好的正交特性。資源分配PARTTWO數(shù)字通信給單一的用戶分配適合頻段的子載波。單用戶資源分配多用戶資源分配多小區(qū)資源分配……1234PART2資
4、源分配綜合考慮，給多個用戶分配各自適合頻段的子載波。不同小區(qū)的用戶可以使用相同的子載波，但是會對其他小區(qū)的用戶產(chǎn)生干擾，所以多小區(qū)資源分配不僅完成小區(qū)內(nèi)的多用戶分配，還要在小區(qū)之間進行資源的動態(tài)協(xié)調(diào)。資源分配的覆蓋范圍單用戶最優(yōu)的功率分配PARTTHREE數(shù)字通信PART3單用戶最優(yōu)的功率分配注水功率分配單用戶傳輸系統(tǒng)，即假設(shè)一個頻段內(nèi)的所有子載波都僅對該用戶服務(wù)。而各個子載波對該用戶的衰落程度有優(yōu)有劣。因此需要尋求適合的子載波分配方法。PART3單用戶最優(yōu)的功率分配注水功率分配在限定功率的情況下，衰落越小的子載波上理應(yīng)分配更多的功率。因此，給定信道傳
5、遞函數(shù)（SNR可求）時，最優(yōu)的功率分配方式類似于將水（發(fā)送功率）倒入SNR的倒數(shù)所表示的碗里，如圖a)。在OFDM系統(tǒng)里，有限個離散信道子載波也可使用注水分配，如圖b)。PART3單用戶最優(yōu)的功率分配OFDM用作單用戶數(shù)據(jù)服務(wù)如右圖表示，即便采用了單用戶最優(yōu)的功率分配方式——功率注水，仍然有很多子載波處于該用戶的深度衰落中不能使用，造成大量資源浪費。如何有效利用？數(shù)字通信OFDMA系統(tǒng)PARTFOURPART4OFDMA系統(tǒng)OFDMA“A”=access.增長，演進。相比于OFDM，OFDMA則讓系統(tǒng)的子載波為多個用戶提供服務(wù)。一個用戶處于深度衰落的子
6、載波對于另外一個用戶來說，可能信道條件很好。OFDMA技術(shù)就是通過多用戶自適應(yīng)子載波選擇和功率分配，能夠給每個用戶提供其認(rèn)為信道條件很好的子載波。PART4OFDMA系統(tǒng)OFDMA的優(yōu)點多載波頻譜重疊，具有更高的頻譜效率；引入循環(huán)冗余前綴，具備更強的抗符號間串?dāng)_；不允許多個用戶共用一個子載波，用戶之間的數(shù)據(jù)因此具有正交性，不存在用戶間干擾；允許用戶選用適合自身的子載波、功率，擁有靈活的資源分配方式。功率自適應(yīng)資源分配速率自適應(yīng)資源分配優(yōu)化目標(biāo)是否考慮用戶公平性業(yè)務(wù)傳送方向……1234PART4OFDMA系統(tǒng)考慮比例公平資源分配不考慮比例公平資源分配上行
7、資源分配下行資源分配分類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字通信不同業(yè)務(wù)傳送方向中的資源分配PARTFIVEPART5不同業(yè)務(wù)傳送方向中的資源分配下行資源分配現(xiàn)有算法資源分配步驟1：首先假設(shè)各子載波功率相等，考慮比例約束進行子載波分配2：基于子載波分配方案，實施功率分配，用以提高系統(tǒng)的和速率容量（不考慮下行資源分配信息的傳送帶寬）PART5不同業(yè)務(wù)傳送方向中的資源分配下行資源分配的資源模型PART5不同業(yè)務(wù)傳送方向中的資源分配迭代功率分配算法PART5不同業(yè)務(wù)傳送方向中的資源分配上行資源分配的資源模型PART5不同業(yè)務(wù)傳送方向中的資源分配上行資源分配算法數(shù)字通信結(jié)論PARTSIX
8、PART6結(jié)論結(jié)論功率迭代算法為次優(yōu)算法，為最優(yōu)的三分之一，下行功率迭代轉(zhuǎn)移算法逐步收斂，可以
