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MIMO和OFDMA等5G移动通信技术快速发展,正逐渐被应用于高速移动场景中,而且随着视频流等海量数据迅猛增加,高速铁路乘客对数据传输速率、网络服务质量等需求也日益增加。因此,合理进行无线资源分配将对解决高速移动通信中的频谱资源短缺和高能耗等问题具有一定的实用价值。本文充分考虑高速移动场景特殊性,研究了 OFDMA系统及高铁大规模天线OFDMA系统的资源分配问题,提出了应用于高速移动场景下的低能耗高能效的资源优化分配策略。本文的主要工作总结如下:(1)研究OFDMA系统资源分配问题。针对Shen算法的信噪比要求高、计算复杂度高的问题进行了改进,提出了一种复杂度低的速率比例公平条件下的资源分配算法,更加适用于高速移动环境下的无线通信系统。本文算法考虑了用户实际信道状况,将用户速率比例近似为用户子载波数目比例,在功率分配阶段重新推导功率分配的函数表达式,然后通过简单的线性运算计算出最优功率分配策略。仿真结果表明,与Shen算法相比,本文算法具有较低的计算复杂度和较高的系统吞吐量。(2)研究基于大规模天线的OFDMA系统的资源分配模型。首先,结合大规模天线系统的信道特点给出了系统能效的表达式。其次,对子载波、发射功率和天线等资源进行联合考虑,在保证用户公平性和最低传输速率的前提下,达到最大化系统能效的目标。(3)研究高速移动场景下大规模天线OFDMA下行系统能效资源分配问题。首先,考虑高速移动场景下信道变化特点和多普勒频移的影响,提出一种信道状态信息反馈机制,并计算了各子载波间的干扰功率。其次,在保证用户公平性和最低速率的前提下,将资源分配问题建模为最大化能效的混合整数规划问题。在子载波分配阶段,本文算法充分考虑了信道质量和载波偏移,采用了混合式子载波分配思想;在发射功率和天线分配阶段,将分数形式的目标函数转换为等效的凹函数,通过多次迭代获得最优分配策略。仿真结果显示,在高速移动场景下,本文算法具有较好的系统吞吐量性能和能效性能。