LTE-A中繼系統(tǒng)的調(diào)度及頻譜共享研究.pdf

1、為了滿足未來移動通信系統(tǒng)日益增加的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，LTE-A(LongTermEvolution-Advanced，先進的長期演進)系統(tǒng)對小區(qū)的平均吞吐量和小區(qū)邊緣用戶的數(shù)據(jù)速率提出了更高的要求。中繼作為一種低功率、低成本的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被引入到LTE-A系統(tǒng)中，將為小區(qū)帶來更高的系統(tǒng)容量和更大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。目前，世界各大電信運營商、通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會以及通信設(shè)備制造商均已投入到先進中繼技術(shù)的研發(fā)中，力爭在下一代移動通信技術(shù)的發(fā)展中處于領(lǐng)先地

2、位。
　　雙向中繼技術(shù)以其高頻譜效率的優(yōu)勢，近年來被國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注。三星公司也曾在3GPP（theThirdGenerationPartnershipProject，第三代合作伙伴計劃）會議上發(fā)表過相關(guān)提案，探討了雙向中繼技術(shù)在LTE-A網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。本文通過考慮用戶對速率、延時和公平性等各種不同的性能要求，研究了多用戶雙向中繼網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)度問題。本文首先結(jié)合信噪比均衡技術(shù)和最優(yōu)功率分配機制定義了速率因子作為對用戶速率的衡量，其

3、次定義了實時性因子來反映用戶業(yè)務(wù)的不同延時要求，再次定義了隊列因子來度量每對用戶當(dāng)前的緩沖區(qū)狀態(tài)。基于上述的定義，本文基于不同的性能要求，提出了三種調(diào)度機制:第一種調(diào)度機制聯(lián)合考慮了速率因子和實時性因子，第二種調(diào)度機制聯(lián)合考慮了速率因子和隊列因子，第三種調(diào)度機制聯(lián)合考慮了速率因子、實時性因子和隊列因子。通過與傳統(tǒng)的速率最大化調(diào)度機制的仿真比較，證明了提出的三種算法在性能方面的優(yōu)越性。
　　經(jīng)過統(tǒng)計研究表明，移動用戶位于室內(nèi)的概率是

4、80％。為了解決室內(nèi)熱點、死點及網(wǎng)絡(luò)擁塞等問題，室內(nèi)中繼技術(shù)被寫入了3GPP的研究報告中。本文針對無線頻譜稀缺與頻譜利用率低下這一矛盾，有效利用路徑損耗、多徑衰落、陰影衰落及穿透損耗等因子，提出了LTE-A室內(nèi)中繼網(wǎng)絡(luò)上行鏈路的機會頻譜共享機制。在本文所考慮的網(wǎng)絡(luò)模型中，若某個室內(nèi)用戶或室外用戶在一個資源塊上的干擾功率低于一定的門限，則此用戶可以獲得共享這個資源塊的機會。從無頻譜共享的參考場景著手，本文分三步考慮了室內(nèi)用戶共享室外頻譜、