LTE-A异构网络多点协作传输技术研究

发布时间：2017-07-19 22:22

  本文关键词：LTE-A异构网络多点协作传输技术研究

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【摘要】：随着移动互联网的迅猛发展,室内、热点、低速移动成为宽带移动通信更重要的应用场景。以宏基站为主的网络部署已经很难满足需求,因此,异构网络应运而生。异构网络能够显著提升系统吞吐量和频谱效率,但同时会引入复杂的干扰。异构网络是当前的挑战,也是未来的方向。LTE-Advanced的一个重要特征就是支持异构网络部署,未来的5G网络也将是超密集异构网络。在异构网络环境下,通过无线资源管理技术优化系统性能,提高频谱效率和能量效率,是本文的核心问题。围绕这个核心问题,本文从4个方面展开研究工作:(1)研究异构干扰场景,并在异构场景下应用多点协作传输技术,改善小区边缘用户的性能。对异构网络干扰状况和协作状态进行仿真分析。结果表明增加Pico基站数量或者扩展Pico小区范围,可以分流更多Macro基站负载,但同时会使系统的全局干扰更加严重。所以,异构网络下的多点协作具有重要意义。(2)研究多用户联合传输方案CoMP-MU-MIMO。将CoMP-MU-MIMO等效为MIMO系统,采取预编码技术消除配对用户间干扰,并对比不同用户配对算法对预编码性能的影响。(3)在单基站功率约束条件下,研究异构协作联合传输方案。Macro基站和Pico基站功率差异较大,异构协作联合传输时存在单基站功率约束问题。考虑不同策略,对协作用户进行资源分配。分配策略包括整体容量最大化分配方案、流数据等功率分配方案和用户速率最大化分配方案。(4)研究对非协作用户的资源分配和性能优化问题。系统中的大部分用户只需要一个服务基站,这部分非协作用户的性能很大程度上决定了系统的整体性能。考虑余量自适应准则和速率自适应准则,采用贪婪算法和斜率加载算法求解约束条件下的极值问题。超密集异构网络是移动通信发展的趋势,异构环境下的干扰问题将会愈发突出。将多点协作技术引入异构场景,通过动态资源分配改善边缘用户性能,优化系统整体性能,具有一定的研究价值和实用需求。
【关键词】：LTE-Advanced 异构网络 协作传输 资源分配
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 绪论15-19
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 研究现状与发展态势16-18
• 1.2.1 研究现状16-17
• 1.2.2 发展态势17-18
• 1.3 研究内容与结构安排18-19
• 第二章 异构协作场景无线资源管理基础19-29
• 2.1 LTE-Advanced系统基础19-21
• 2.1.1 LTE-Advanced简介19-20
• 2.1.2 LTE-Advanced关键技术20-21
• 2.2 异构网络21-23
• 2.2.2 异构网络简介22
• 2.2.3 异构网络干扰场景22-23
• 2.3 多点协作传输23-26
• 2.3.1 CoMP简介23-24
• 2.3.2 CoMP分类24-25
• 2.3.3 CoMP场景25-26
• 2.4 无线资源管理26-28
• 2.4.1 无线资源管理关键技术26-27
• 2.4.2 异构网络中的无线资源管理27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 异构网络中的协作方案选择29-45
• 3.1 异构网络干扰分析29-33
• 3.1.1 干扰模型29-30
• 3.1.2 干扰仿真与分析30-33
• 3.2 异构网络下协作节点选择33-35
• 3.2.1 协作节点选择机制34
• 3.2.2 协作状态仿真及统计34-35
• 3.3 异构协作传输方案35-38
• 3.3.1 联合传输方案35
• 3.3.2 CoMP-MU-MIMO方案模型35-38
• 3.4 预编码38-42
• 3.4.1 下行协作预编码38-39
• 3.4.2 预编码设计39-42
• 3.5 2×2 异构协作方案42-44
• 3.6 本章小结44-45
• 第四章 异构网络协作方案下资源分配45-56
• 4.1 选择配对用户45-49
• 4.1.1 随机配对方案45-46
• 4.1.2 正交配对方案46-47
• 4.1.3 贪婪配对方案47
• 4.1.4 配对方案比较47-49
• 4.2 单基站功率约束49-50
• 4.3 单基站功率约束下的功率分配方案50-55
• 4.3.1 整体容量最大化分配方案50-53
• 4.3.2 流数据等功率分配方案53-54
• 4.3.3 用户速率最大化分配方案54
• 4.3.4 分配方案仿真对比54-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第五章 非协作用户的资源分配56-74
• 5.1 OFDM系统中资源分配算法研究56-57
• 5.2 容量最大化准则57-60
• 5.2.1 单用户容量最大化算法57-59
• 5.2.2 多用户容量最大化算法59-60
• 5.3 功率最小化准则60-70
• 5.3.1 单用户功率最小化算法60-65
• 5.3.2 多用户功率最小化算法65-70
• 5.4 MIMO-OFDM系统中资源分配算法研究70-73
• 5.4.2 容量最大化准则及算法分析71-72
• 5.4.3 功率最小化准则及其算法分析72-73
• 5.5 本章小结73-74
• 第六章 总结74-75
• 6.1 工作总结74
• 6.2 工作展望74-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-79
• 学位论文评审后修改说明表79-80

【参考文献】

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本文编号：565147