4、OFDMA 无线蜂窝网络资源分配策略解析

OFDMA 无线蜂窝网络资源分配策略解析

1. 引言

现代宽带通信系统面临着极具挑战性的多用户通信问题。在同一地理区域内，众多用户需要在有限带宽下实现高按需数据速率，并支持语音（VoIP）、视频、游戏、网页浏览等多种异构服务。新兴的宽带无线系统，如 WiMAX 和 3GPP/LTE，采用正交频分多址（OFDMA）作为基本多址接入方案。OFDMA 是一种灵活的多址接入技术，能够满足不同用户在应用、数据速率和服务质量（QoS）要求方面的广泛差异。它在数字域（IFFT 操作之前）进行多址接入，实现了动态高效的带宽分配，有助于更好地服务用户群体。然而，OFDMA 系统中的多用户分集、子载波频率分集和时间分集等性能增益来源通常会相互竞争，因此，如何在无线信道上为多个异构数据用户高效且稳健地分配资源，是一个亟待解决的难题。

2. OFDMA 无线蜂窝网络资源分配基本原则

OFDMA 无线蜂窝网络的资源分配过程主要分为三类分配机制：优先级调度、频率调度和重传调度技术。前两种调度机制的结合被称为时间/频率相关分组调度（TFDPS），这是一个研究较为深入的领域，但智能重传调度器的设计仍存在一些具有挑战性的开放问题。

TFDPS 调度技术旨在使调度器能够充分利用 OFDMA 技术提供的时隙和子载波集合中的时间和频率分集。为了充分发挥 OFDMA 系统的多用户分集优势，频率调度算法不仅要为每个用户选择瞬时最佳的子载波集合，还要优化整体性能指标。在实际商业通信系统中，频率调度器通常分配子载波块而非单个子载波，这样做的好处有两个：一是显著降低了分配算法的复杂度，二是缩短了所需的信令信息。

文献中提出了多种 TFDPS 调度算法，其总体目标是在给定调度时刻，为满足