宽带电力线OFDM通信跨层资源分配研究
本文关键词：宽带电力线OFDM通信跨层资源分配研究
【摘要】：OFDM技术应用于宽带电力线通信系统中可以有效地消除电力线信道信号多径传播、衰减和时变等传输特性的影响,从而提高系统的资源利用率、服务质量和数据传输速率,这为宽带电力线通信业务多样化奠定了基础。目前,宽带电力线通信业务除传统业务外,还扩展到HDTV等高速流媒体服务,这对宽带电力线通信的通信质量提出了更高的要求。同时,满足多业务QOS需求的OFDM通信系统高效资源分配也成为一个难题。本论文针对以上问题开展了宽带电力线OFDM通信系统跨层资源分配算法研究。首先本论文对电力线信道进行了仿真建模并分析OFDM通信系统中的干扰；其次,提出了一种结合信道干扰功率等级及自适应保护间隔长度的最大化吞吐量比特加载算法,并提出了两种降低该算法计算复杂度的方法,仿真结果表明该算法可以有效提高加载效率及性能；最后,提出了一种基于接入控制策略的跨层资源分配算法,在低复杂度比特加载算法的基础上,该算法使用了接入控制及归一化公平的调度策略,仿真结果表明本论文提出的算法可以保证用户间多业务的公平性并提高系统性能。
【关键词】：宽带电力线 OFDM 跨层 资源分配
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.53;TM73
【目录】：
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第1章 绪论9-16
- 1.1 选题背景及研究意义9-10
- 1.2 宽带电力线OFDM通信系统发展及现状综述10-12
- 1.3 宽带电力线OFDM系统资源分配研究现状综述12-15
- 1.3.1 物理层比特加载算法12-13
- 1.3.2 跨层资源分配算法13-14
- 1.3.3 链路层调度算法14-15
- 1.4 主要工作和内容安排15-16
- 第2章 宽带电力线信道建模及OFDM系统干扰分析16-27
- 2.1 前言16
- 2.2 宽带电力线信道建模16-24
- 2.2.1 宽带电力线接入拓扑16-17
- 2.2.2 宽带电力线信道传输特性17-18
- 2.2.3 宽带电力线信道参数模型建模18-21
- 2.2.4 仿真结果与分析21-24
- 2.3 OFDM系统干扰分析24-26
- 2.3.1 OFDM系统中ISI以及ICI24-25
- 2.3.2 互干扰矩阵构建25-26
- 2.4 本章小结26-27
- 第3章 最大化吞吐量的低复杂度比特加载算法27-40
- 3.1 前言27
- 3.2 OFDM系统最大化吞吐量的比特加载算法27-32
- 3.2.1 OFDM系统比特加载分析27-29
- 3.2.2 干扰存在时的系统吞吐量优化模型29-30
- 3.2.3 基于贪婪算法的最大化吞吐量比特加载算法30-32
- 3.3 低计算复杂度的最大化吞吐量比特加载算法32-34
- 3.3.1 矩阵逆运算的高效运算32-33
- 3.3.2 矩阵逆运算次数的降低33-34
- 3.4 算法仿真与分析34-39
- 3.4.1 仿真环境参数设置34-35
- 3.4.2 仿真结果与分析35-39
- 3.5 本章小结39-40
- 第4章 基于接入控制策略的宽带电力线通信跨层资源分配算法40-56
- 4.1 前言40
- 4.2 宽带电力线系统多用户跨层资源分配模型40-44
- 4.2.1 电力线通信多用户接入网络模型40-41
- 4.2.2 多用户跨层资源分配OFDM系统模型41-42
- 4.2.3 多用户跨层资源分配优化模型42-44
- 4.3 基于接入控制策略的跨层资源分配算法44-48
- 4.3.1 多用户公平性44-45
- 4.3.2 接入控制中心45-46
- 4.3.3 跨层资源分配算法46-48
- 4.4 算法仿真与分析48-54
- 4.4.1 仿真环境参数设置48-49
- 4.4.2 仿真结果与分析49-54
- 4.5 本章小结54-56
- 第5章 总结与展望56-58
- 5.1 论文工作总结56
- 5.2 后续研究展望56-58
- 参考文献58-63
- 攻读硕士学位期间发表的论文63-64
- 致谢64
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