LTE-A异构网干扰抑制及其性能评估

发布时间：2017-07-27 12:29

  本文关键词：LTE-A异构网干扰抑制及其性能评估

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【摘要】：随着无线通信网络数据业务的爆发式增长,传统网络架构由于自身的局限性,已经无法满足未来无线通信网络中高用户密度、高数据速率的需求,新型无线网络架构的出现成为必然趋势。在这种形势下,3GPP在LTE-A的标准化进程中提出了异构网络的概念。异构网络的引入可以有效提高小区的频谱利用率和数据传输速率,但同时也面临着严重的小区间干扰问题。论文针对最新的异构网场景中的同频干扰问题,提出了新的上下行干扰协调技术,并通过仿真对不同的干扰协调技术进行了详细地对比和分析。论文首先介绍了移动通信网络的发展历程,然后重点讨论了LTE-A异构网络的背景和不同异构网场景中存在的干扰问题,对3GPP现有的异构网上行干扰协调技术和下行干扰协调技术进行详细地描述,并总结了现有各种干扰协调技术的优缺点。针对异构网不同场景中的干扰问题,论文第三章提出了改进的干扰协调技术。对于异构网上行宏小区和微小区同频覆盖场景,论文分别提出了基于用户分组的集中式资源分配技术和分布式用户专用功率控制技术,仿真结果显示论文提出的算法对异构网上行系统的边缘用户速率和平均用户速率都有明显地提升。对于宏小区和小蜂窝非同频覆盖的异构下行密集小蜂窝场景,论文提出了一种小蜂窝动态分组技术,仿真结果表明该技术对于密集小蜂窝场景下的干扰抑制效果随着小蜂窝数量的增加越来越明显。论文第四章基于3GPP技术报告TR 36.872中定义的最新异构网场景搭建了LTE-A异构网下行系统级仿真平台。论文详细阐述了该系统级仿真平台各个功能子模块的设计和实现,对仿真平台的核心模块主循环的设计流程进行了详细地介绍,并给出了主循环中接收用户反馈模块的设计流程图。为了便于系统级仿真平台的整体参数设置和仿真不同场景下异构网络的系统级性能,论文在该异构网系统级仿真平台上进一步添加了图形用户界面,对仿真平台各级参数设置界面进行详细地介绍。论文中给出了仿真平台在不同仿真阶段的中间输出结果图例,包括宏小区扇区方向性天线增益图、宏小区用户和小蜂窝用户的中间结果对比曲线图等。基于上一章搭建的LTE-A系统级仿真平台,论文第五章通过该平台仿真比较了异构网场景1和场景2a的系统性能、场景1中小蜂窝不同下行发射功率以及不同CRE偏置下的性能表现。论文基于该系统级仿真平台重点研究了异构网中的频率复用技术,比较了仿真平台在实现该频谱分配方案时涉及的关键系统参数(包括SINR门限值、频谱分配比例以及下行功率比)对异构网系统性能的影响。仿真结果表明在异构网场景1中用户负载不大的情况下,采用合适的频谱复用方案可以对小区边缘用户性能提升约5%～10%。
【关键词】：LTE-A 异构网 干扰协调 系统级仿真 频率复用
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 本论文专用术语的注释表11-13
• 第一章 绪论13-17
• 1.1 移动通信的发展13-14
• 1.2 异构网络技术14-16
• 1.2.1 异构网络概述14-15
• 1.2.2 异构网络中的干扰问题15-16
• 1.3 论文主要工作和章节安排16-17
• 第二章 LTE-A中的异构网络17-25
• 2.1 异构网背景17-18
• 2.2 异构网面临的技术挑战18-21
• 2.2.1 无线资源管理19-20
• 2.2.2 小区切换20
• 2.2.3 调度方式20-21
• 2.2.4 干扰协调21
• 2.3 异构网中干扰协调技术21-24
• 2.3.1 上行干扰协调技术21-22
• 2.3.2 下行干扰协调技术22-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 异构网络中的干扰协调技术25-43
• 3.1 引言25
• 3.2 异构上行系统干扰协调技术25-30
• 3.2.1 系统模型及问题建模25-26
• 3.2.2 基于用户分组的集中式资源分配和功控技术26-28
• 3.2.3 分布式用户专用动态功率控制技术28-30
• 3.3 异构上行系统干扰协调技术仿真分析30-34
• 3.3.1 集中式资源分配技术性能仿真分析30-32
• 3.3.2 分布式用户专用动态功率控制技术性能仿真分析32-34
• 3.4 异构下行系统干扰协调技术34-41
• 3.4.1 异构下行系统小蜂窝动态分组技术35-38
• 3.4.2 小蜂窝动态分组技术性能仿真分析38-41
• 3.5 本章小结41-43
• 第四章 异构网LTE-A下行系统级仿真平台43-63
• 4.1 LTE-A异构网系统级仿真平台概述43-44
• 4.2 异构网系统级仿真平台的模块设计与实现44-54
• 4.2.1 异构网系统级仿真平台介绍44-46
• 4.2.2 网络拓扑和用户生成模块46-49
• 4.2.3 无线信道模块49-51
• 4.2.4 资源调度模块51-52
• 4.2.5 链路自适应模块52-53
• 4.2.6 系统级与链路级接口模块53-54
• 4.2.7 结果统计和输出模块54
• 4.3 异构网系统级仿真平台功能实现54-60
• 4.3.1 仿真平台功能介绍54-58
• 4.3.2 仿真平台主循环程序设计与实现58-59
• 4.3.3 平台仿真结果图例59-60
• 4.4 本章小结60-63
• 第五章 基于异构网下行系统级仿真平台的频率复用技术63-81
• 5.1 引言63
• 5.2 异构网系统级性能分析63-69
• 5.2.1 场景1和场景2a的系统性能比较63-65
• 5.2.2 不同小蜂窝下行发射功率下系统性能比较65-68
• 5.2.3 不同小蜂窝CRE偏置下系统性能比较68-69
• 5.3 异构网下行频率复用技术研究69-80
• 5.3.1 同构网中的频率复用技术69-71
• 5.3.2 异构网中的频率复用技术71-73
• 5.3.3 仿真平台结果分析73-80
• 5.4 本章小结80-81
• 第六章 全文总结与展望81-83
• 6.1 论文内容总结81-82
• 6.2 进一步工作展望82-83
• 参考支献83-87
• 致谢87-89
• 作者简介89

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 孙黎辉;;3G无线网络系统级仿真与网络规划[J];移动通信;2006年08期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 段燕斌;基于LTE系统的下行链路资源分组调度算法研究[D];北京交通大学;2012年

2 夏鸣;LTE系统一种基于比例公平的调度算法[D];华南理工大学;2011年

3 桑媛;LTE-TDD系统级仿真平台设计与实现[D];北京邮电大学;2011年

4 杨辉;LTE/LTE-Advanced下行链路级仿真实现以及若干技术研究[D];北京邮电大学;2010年

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本文编号：581447