LTE专网多小区协作组播波束赋形的研究

发布时间：2017-11-08 04:04

  本文关键词：LTE专网多小区协作组播波束赋形的研究

  更多相关文章： LTE专网 组播波束赋形 多小区协作 半正定松弛

【摘要】：随着无线通信技术的快速发展,LTE等公众移动通信系统的研究已经非常成熟并得到广泛应用。专网通信作为无线通信的重要组成部分,在全球范围也正面临着迅猛发展,行业用户对集语音、数据、图像及视频于一体的宽带多媒体业务的需求愈加迫切,近年来,基于LTE核心技术的宽带专网系统的研究得到了广泛关注。群组调度是宽带专网的核心业务,改进群组调度业务的性能对于促进宽带专网的发展具有重要的理论意义。目前宽带专网系统中,不同小区间群组业务采用异频调度方式,在群组用户越区切换成功率、边缘用户性能、信道容量、空时频资源利用率方面依然有待提高。同频调度方式可以提高群组用户群组业务的性能,在专网窄带PDT数字集群、公网E-MBMS等系统得到了广泛研究。因此,针对LTE宽带专网系统,本文提出一种基于同频调度的多小区协作组播波束赋形算法,以提高用户越区切换成功率、改善边缘群组用户性能、提升信道容量等。本文先对同频多小区协作单群组组播波束赋形算法进行研究,为了保证群组内每个用户的性能都能得到保证,采用最大最小公平性(MMF)准则。并且针对专网用户集中且角度信息容易获得的特点,采用波离角(AOD)作为赋形参量。该问题为非确定性多项式难(NP-hard)的问题,本文提出采用半定松弛(SDR)的方法解决该问题。仿真结果表明,相对于异频非协作及传统单频网全向天线的方法,同频多小区协作的方法相可以改善边缘群组用户接收信号的质量,提升群组用户的信道容量;并且随着用户角度间隔的减小或基站天线数的增加,所提算法性能进一步提高。其次,本文同样采用SDR方法对基于服务质量(QoS)准则的同频多小区协作多群组组播波束赋形算法进行了研究,仿真结果表明,相比较非协作的方法,本算法可以更优地利用空域资源,减少群组间干扰,提高边缘用户接收信噪比。最后,本文针对专网系统低时延,低算法复杂度的需求,提出了低复杂度的多小区协作多群组组播波束赋形算法。算法中主要利用了群组用户一般在地理位置上排列紧密成簇的特点,将簇内角度信息近似看作一致。仿真结果表明,用户角度间隔较小时,此方法可以在保持系统性能的同时降低算法复杂度,但在用户角度间隔大时,降低复杂度将付出降低系统性能的代价。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
，

本文编号：1155488