基于中繼技術(shù)的LTE-A終端省電的研究.pdf

1、待機(jī)時(shí)間和持續(xù)工作時(shí)間是無(wú)線通信終端設(shè)計(jì)中的重要指標(biāo)。在終端性能迅速提升和化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展緩慢的背景下，終端省電技術(shù)受到越來(lái)越多的重視。作為第四代通信技術(shù)的最佳候選方案，LTE-A系統(tǒng)可極大的提高傳輸速率和頻譜利用率。但其更大的頻譜帶寬也會(huì)增加終端的平均射頻發(fā)射功率。特別是在室內(nèi)場(chǎng)景下，由于LTE-A系統(tǒng)的工作頻點(diǎn)可能設(shè)定在3GHz甚至5GHz，射頻衍射能力減弱，導(dǎo)致受到室內(nèi)門(mén)窗和室外建筑物阻擋后的通信上行信道質(zhì)量嚴(yán)重惡化，終端必須增大

2、射頻發(fā)射功率才能保證正常通信所需的較低誤碼率，使得終端功率控制變得更加困難。LTE-A協(xié)議允許使用中繼節(jié)點(diǎn)提升處于陰影區(qū)域或小區(qū)邊緣的終端的通信性能。這種中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼重傳，可避免傳統(tǒng)直放站引入的放大噪音，可在誤碼率一定的條件下降低了終端的射頻發(fā)射功率。同時(shí)，由于中繼節(jié)點(diǎn)中引入了和普通基站相同的管理調(diào)度能力，使中繼條件下的無(wú)線組網(wǎng)更加容易和靈活。但也存在一些缺點(diǎn)，如部署中繼節(jié)點(diǎn)需要額外的硬件成本，需要專業(yè)人員進(jìn)行管理和

3、維護(hù)，部署方式相對(duì)固定等。對(duì)于室內(nèi)場(chǎng)景，廣泛部署中繼節(jié)點(diǎn)是不現(xiàn)實(shí)和不便捷的。因此，事實(shí)上較難利用此技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)終端的省電優(yōu)化。
　　 本文主要研究用于中繼條件下室內(nèi)場(chǎng)景的終端省電優(yōu)化方案，利用智能終端不斷提高的計(jì)算能力，以及室內(nèi)環(huán)境下終端時(shí)常需要充電的特點(diǎn)，將中繼協(xié)議集成入智能終端內(nèi)部，在連接電源的條件下切換為中繼節(jié)點(diǎn)，為附近其他終端進(jìn)行數(shù)據(jù)接力，通過(guò)縮短的通信距離，降低它們的射頻發(fā)射功率，從而達(dá)到省電的目的。同時(shí)，本文還研究了

4、多中繼環(huán)境下，利用V-MIMO技術(shù)增強(qiáng)中繼系統(tǒng)性能的實(shí)現(xiàn)方法。
　　 論文結(jié)構(gòu)上，首先探討LTE-A中繼技術(shù)的基本原理，介紹了中繼技術(shù)的發(fā)展、分類以及物理層協(xié)議中的一些關(guān)鍵技術(shù)。接著，研究了終端集成中繼協(xié)議的硬件實(shí)現(xiàn)方法和這種帶中繼功能的終端的部署方案，并討論這種中繼節(jié)點(diǎn)所需的協(xié)議方面的改進(jìn)，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然后，研究了多中繼環(huán)境下的利用V-MIMO技術(shù)提升系統(tǒng)整體性能的方法，特別是引入TypeⅡ中繼節(jié)點(diǎn)降低多中繼環(huán)境下的相