面向非授权频谱的LTE与WiFi异构系统共享接入方法研究

发布时间：2020-06-16 16:42

【摘要】：为满足无线通信系统中高传输速率业务的需求,通过将LTE(Long Term Evolution)系统部署在非授权频谱可以有效缓解授权频谱资源紧缺问题,进一步提升无线通信系统可用频谱资源,从而提升系统传输速率。但是,非授权频谱面临多系统共存下共享接入难题,如何有效协调LTE与WiFi系统之间的共享接入非授权频谱,在部署LTE同时保证多种系统共享接入的公平性,提高频谱利用效率是亟待解决的难题。因此,本文分别从频域和时域两个角度出发,以保障非授权频谱场景下LTE与WiFi多系统共享接入的公平性和提升频谱利用效率为目标,研究面向非授权频谱的LTE和WiFi异构系统的共享接入方法。本文主要贡献如下:(1)针对非授权频谱LTE与WiFi典型异构共存场景,提出了一种基于信道选择的频域共享接入方法,采用博弈理论对信道分配问题进行建模,利用势博弈方法对问题进行分析和求解。仿真结果显示所提算法相比已有算法可以提升LTE用户平均吞吐量20%、WiFi用户吞吐量10%。(2)针对LTE与WiFi密集部署场景,进一步提出一种基于几乎空白子帧的时域共享接入方法,利用排队理论对两系统共享接入过程进行建模和分析,以业务时延为性能指标,提出兼顾共享接入公平性和用户整体满意度的效用函数,并以效用函数最大化为目标根据业务强度变化动态调整空白子帧的比例,仿真表明所提算法在保障LTE业务的时延性能不受影响情况下,可以降低WiFi时延20%-50%。(3)设计并搭建基于软件定义无线电设备的非授权频谱两系统信道共享接入硬件验证平台,实验结果表明,可以提高异构系统共享接入非授权频谱时WiFi系统的吞吐量,进一步验证了所提算法的有效性。文章最后对本文工作进行了总结,并给出了后续研究方向。
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN929.5;TN92
【图文】：

规则重新发送这个数据包。逡逑为了更好地描述ＤＣＦ机制，我们采取时序图描述ＣＳＭＡ／ＣＡ具体的工作机逡逑制。图２－２和２－３描述了两个ＡＰ占用同一信道时竞争接入信道的时序图。逡逑ＡＰＩ逦ＤＩＦＳ逦信道繁忙逦Ｉ邋ＤＩＦＳ逡逑—＊逦Ｈ－Ｈ逦逦逦逦ｈ－Ｈ—逡逑８７６５逦４３２逡逑ＡＰ２逦｜邋ＤＩＦＳ邋Ｐａｃｋｅｔ邋Ａ邋ＳＩＦＳ逦ＤＩＦＳ逡逑—逦１－Ｈ——逦逦－４４４—逡逑２邋１０逦ＡＣＫ逦６邋５４逡逑发向ＳＴＡ逦来自ＳＴＡ逡逑图２－２邋ＤＣＦ接入机制时序图逡逑（１）

逡逑值减１。在图２－２中，在经过三个时隙之后，ＡＰ２的计数器已经归零，而ＡＰＩ的逡逑计数器从８减少到了邋５，此时ＡＰ邋２就获得了接入信道的权利，从而在本次竞争逡逑行为中胜出成功接入信道发送数据给对应的ＳＴＡ，当ＳＴＡ正常收到由无线链路逡逑传输来的来自ＡＰ邋２的数据包，会首先对数据包进行校验工作，如果数据包接收逡逑正常且通过校验，那么经过ＳＩＦＳ后ＳＴＡ就会反馈给ＡＰ邋—个ＡＣＫ确认帧。逡逑（３）

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本文编号：2716296