多层异构网络增强干扰协调技术研究

发布时间：2017-08-11 18:41

  本文关键词：多层异构网络增强干扰协调技术研究

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【摘要】：随着移动互联网产业的爆炸式发展,移动通信产业也随之经历着数据业务的快速增长。人们对通信业务速率的需求逐步提高。当前移动互联网时代最重要的三个应用场景是室内环境场景、用户低速移动场景和热点地区覆盖场景。多层异构无线网络的提出能够有效地减轻宏蜂窝的负载,改善室内覆盖情况和小区边缘用户的性能。网络中引入了较传统宏基站发射功率更小的低功率节点(例如Pico基站、Femto基站、Relay站等)。当节点的部署趋向密集化复杂化的时候,解决多层网络中层间和层内的干扰问题显得尤其重要,如何在有限的系统资源下提升资源利用率成为研究领域关注的主要问题。 本论文以LTE演进(Long Term Evolution-Advanced, LTE-A)系统中多层异构网络的干扰协调问题为研究对象进行展开。评估了低功率节点的部署位置对网络性能的影响并设计了频域、时域、功率控制上的干扰协调算法,最后通过系统级仿真平台对算法的性能进行评估与分析。 本论文首先对多层异构网络进行了容量分析,介绍了多入多出(Multi Input Multi Output, MIMO)系统信道容量的分析方法,并给出容量的计算公式。继而得到当小基站部署位置发生变化时,软频率复用、频率资源正交、频率资源全复用下的平均频谱效率曲线,边缘频谱效率曲线和时域干扰协调结合小区拓展技术时不同的拓展偏置值下的平均频谱效率,边缘频谱效率曲线。根据系统级仿真结果,给出最佳的部站位置和应用干扰协调技术时系统的性能对比。 本论文提出了一种在多层异构网络中的改进型频域干扰协调算法。通过衡量计算小区中用户的平均传输能力和用户公平性,重新划分边缘用户和中心用户。在低功率节点侧自适应地调整自身发射频率范围与发射功率减少对宏用户的干扰。仿真结果表明算法能够提升用户平均吞吐量和边缘吞吐量。 本论文讨论了一种在多层异构网络中的功率控制和时域干扰协调结合的算法。当应用几乎空白子帧(Almost Blank Sub frame, ABS)技术后,低功率节点通过感知本小区内中心用户、边缘用户和相邻宏小区用户的信道质量信息,调整自身在不同频率资源块上的发射功率,各节点分布式地进行功率调整,与传统的功率控制方法相比,提出的算法能够降低宏基站的计算复杂度,同时有效提升边缘用户性能,保障公平性。
【关键词】：多层异构网络 小区间干扰协调 系统级仿真 LTE-Advanced 低功率基站
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN972
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 移动通信发展简介10-11
• 1.1.2 LTE-A系统及其关键技术11-12
• 1.1.3 多层异构无线网络简介12-13
• 1.2 论文的主要研究内容和工作13-14
• 第二章 多层异构网络干扰协调技术简述14-32
• 2.1 多层异构网络下的干扰问题14-15
• 2.2 干扰协调技术15-22
• 2.2.1 频域干扰协调技术16-18
• 2.2.2 功率控制干扰协调技术18-21
• 2.2.3 时域干扰协调技术21-22
• 2.3 仿真平台设计22-31
• 2.3.1 平台的整体描述22-24
• 2.3.2 无线异构网络中的关键模型24-30
• 2.3.3 无线异构网络中的分组调度技术30-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 多层异构网络容量分析32-40
• 3.1 容量分析方法简介32-34
• 3.2 频域干扰协调下小基站部站位置的变化对系统容量的影响34-37
• 3.3 时域干扰协调下小基站部站位置的变化对系统容量的影响37-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第四章 多层异构网络中的频域干扰协调技术研究40-46
• 4.1 频率复用干扰协调技术研究背景40
• 4.2 多层异构网络中基于频率复用技术的资源调度方法设计40-45
• 4.2.1 网络初始化和用户标记40-41
• 4.2.2 宏基站端的调整41-42
• 4.2.3 低功率节点端的调整42-44
• 4.2.4 仿真结果和分析44-45
• 4.3 本章小结45-46
• 第五章 多层异构网络中的功率控制技术与时域干扰协调技术研究46-56
• 5.1 时域干扰协调技术研究背景46
• 5.2 功率控制干扰协调技术研究背景46-48
• 5.2.1 Low-Power ABS技术47
• 5.2.2 Power-Up ABS技术47-48
• 5.3 联合时域干扰协调和功控的资源调度方法48-55
• 5.3.1 联合调度方法的方法设计48-52
• 5.3.2 联合调度方法的性能评估52-55
• 5.4 本章小结55-56
• 第六章 总结和展望56-58
• 6.1 论文研究工作总结56-57
• 6.2 下一步的工作建议和研究方向57-58
• 参考文献58-62
• 附录(缩略语)62-64
• 致谢64-66
• 攻读学位期间发表或已录用的学术论文66

【参考文献】

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1 曹亘;张欣;郑瑞明;杨大成;;LTE-Advanced系统中的多载波聚合技术[J];现代电信科技;2009年02期

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本文编号：657680