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LTE-Advanced中基于载波聚合的无线资源管理的研究

作　者: 葛伟涛
导　师: 黄清
学　校: 北京交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: LTE-Advanced 载波聚合 Femtocell 无线资源管理 成员载波选择
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要


随着移动互联网络的发展与4G (Generation)技术的应用,人们对移动通信技术的需求越来越高。研究表明大部分的语音业务与数据业务发生在室内,由于建筑物之间的穿墙损耗,如何增强室内覆盖、提高室内用户的数据速率成为了无线通信亟需解决的问题。在LTE-Advanced (LTE-A, Long Term Evolution Advanced)系统中,通过家庭基站(HeNB,Home eNB),即Femtocell网络,可以增强室内覆盖,但也带来了一些新的挑战,如用户在宏基站(MeNB, Macro eNB)与家庭基站之间的接入选择与切换问题、家庭基站与宏基站之间的层间干扰问题、家庭基站与相邻家庭基站之间的层内干扰问题等。为了提高室内用户带宽,本文将载波聚合(CA, Carrier Aggregation)技术应用于Femtocell网络中,研究LTE-A系统中载波聚合Femtocell网络场景下的无线资源管理。本文在宏基站与家庭基站使用正交资源的基础上,提出了一种分布式的成员载波选择与冲突避免(CCSCA, Component Carrier Selection and Collision Avoidance)方案,该方案在选择成员载波(CC, Component Carrier)时,不仅考虑了本小区对邻小区的输出干扰及邻小区对本小区的输入干扰,还考虑了多个相邻小区选择同一个成员载波时的冲突情况。该方案不仅可以提高Femtocell小区中用户(UE, User Equipment)的信干噪比(SINR, Signal to Interference plus Noise Ratio),还可以提高Femtocell小区的吞吐量。为了提高资源利用率,宏基站与家庭基站可以使用相同的资源,但此时不得不考虑宏基站与家庭基站之间的层间干扰。本文在干扰代价与收益函数的基础上,还提出了一种分布式的功率控制方案使小区总效用达到最大,并且此方案在对宏用户(MUE, Macro UE)的效用影响不大的情况下,可以提高家庭用户(HUE, Home UE)勺效用。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
1 引言  12-18
  1.1 研究背景  12-14
  1.2 研究现状  14-15
  1.3 论文创新及主要工作  15-16
  1.4 论文结构  16-18
2 LTE-A系统概述  18-28
  2.1 LTE-A系统介绍  18-22
    2.1.1 LTE-A网络架构  18-20
    2.1.2 LTE-A协议架构  20-22
  2.2 LTE-A无线资源管理  22-27
    2.2.1 接纳控制  23-24
    2.2.2 信道分配与调度  24-25
    2.2.3 功率控制  25-26
    2.2.4 切换  26-27
  2.3 本章小结  27-28
3 LTE-A系统中关键技术  28-38
  3.1 载波聚合技术  28-31
    3.1.1 载波聚合应用场景  28-29
    3.1.2 载波聚合实现方案  29-31
    3.1.3 载波聚合中调度方案  31
  3.2 Femtocell技术  31-34
    3.2.1 Femtocell网络架构  31-33
    3.2.2 Femtocell干扰场景  33-34
    3.2.3 载波聚合Femtocell网络  34
  3.3 中继技术  34-36
  3.4 增强的多天线技术  36
  3.5 本章小结  36-38
4 载波聚合Femtocell网络中成员载波选择方案  38-58
  4.1 系统模型  38-39
  4.2 自动成员载波选择方案  39-43
    4.2.1 主成员载波选择  40-41
    4.2.2 辅成员载波选择  41-43
  4.3 成员载波选抒与冲突避免方案  43-52
    4.3.1 初始阶段  44-45
    4.3.2 主成员载波选择阶段  45-47
    4.3.3 辅成员载波选择阶段  47-51
    4.3.4 成员载波释放阶段  51-52
  4.4 仿真结果与分析  52-56
  4.5 本章小结  56-58
5 载波聚合Fcmtocell网络中的分布式功率控制方案  58-70
  5.1 引言  58-59
  5.2 系统模型  59-60
  5.3 基于干扰代价的功率控制方案  60-65
    5.3.1 初始化阶段  62
    5.3.2 Macrocell小区间的功率更新  62-63
    5.3.3 Femtocell小区内的功率更新  63-64
    5.3.4 收敛性分析  64-65
  5.4 仿真结果与分析  65-69
  5.5 本章小结  69-70
6 结论与展望  70-72
  6.1 结论  70
  6.2 展望  70-72
参考文献  72-76
附录A  76-78
作者简历  78-82
学位论文数据集  82

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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