本文關(guān)鍵詞：LTE專網(wǎng)多小區(qū)協(xié)作組播波束賦形的研究

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【摘要】：隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,LTE等公眾移動通信系統(tǒng)的研究已經(jīng)非常成熟并得到廣泛應(yīng)用。專網(wǎng)通信作為無線通信的重要組成部分,在全球范圍也正面臨著迅猛發(fā)展,行業(yè)用戶對集語音、數(shù)據(jù)、圖像及視頻于一體的寬帶多媒體業(yè)務(wù)的需求愈加迫切,近年來,基于LTE核心技術(shù)的寬帶專網(wǎng)系統(tǒng)的研究得到了廣泛關(guān)注。群組調(diào)度是寬帶專網(wǎng)的核心業(yè)務(wù),改進群組調(diào)度業(yè)務(wù)的性能對于促進寬帶專網(wǎng)的發(fā)展具有重要的理論意義。目前寬帶專網(wǎng)系統(tǒng)中,不同小區(qū)間群組業(yè)務(wù)采用異頻調(diào)度方式,在群組用戶越區(qū)切換成功率、邊緣用戶性能、信道容量、空時頻資源利用率方面依然有待提高。同頻調(diào)度方式可以提高群組用戶群組業(yè)務(wù)的性能,在專網(wǎng)窄帶PDT數(shù)字集群、公網(wǎng)E-MBMS等系統(tǒng)得到了廣泛研究。因此,針對LTE寬帶專網(wǎng)系統(tǒng),本文提出一種基于同頻調(diào)度的多小區(qū)協(xié)作組播波束賦形算法,以提高用戶越區(qū)切換成功率、改善邊緣群組用戶性能、提升信道容量等。本文先對同頻多小區(qū)協(xié)作單群組組播波束賦形算法進行研究,為了保證群組內(nèi)每個用戶的性能都能得到保證,采用最大最小公平性(MMF)準(zhǔn)則。并且針對專網(wǎng)用戶集中且角度信息容易獲得的特點,采用波離角(AOD)作為賦形參量。該問題為非確定性多項式難(NP-hard)的問題,本文提出采用半定松弛(SDR)的方法解決該問題。仿真結(jié)果表明,相對于異頻非協(xié)作及傳統(tǒng)單頻網(wǎng)全向天線的方法,同頻多小區(qū)協(xié)作的方法相可以改善邊緣群組用戶接收信號的質(zhì)量,提升群組用戶的信道容量;并且隨著用戶角度間隔的減小或基站天線數(shù)的增加,所提算法性能進一步提高。其次,本文同樣采用SDR方法對基于服務(wù)質(zhì)量(QoS)準(zhǔn)則的同頻多小區(qū)協(xié)作多群組組播波束賦形算法進行了研究,仿真結(jié)果表明,相比較非協(xié)作的方法,本算法可以更優(yōu)地利用空域資源,減少群組間干擾,提高邊緣用戶接收信噪比。最后,本文針對專網(wǎng)系統(tǒng)低時延,低算法復(fù)雜度的需求,提出了低復(fù)雜度的多小區(qū)協(xié)作多群組組播波束賦形算法。算法中主要利用了群組用戶一般在地理位置上排列緊密成簇的特點,將簇內(nèi)角度信息近似看作一致。仿真結(jié)果表明,用戶角度間隔較小時,此方法可以在保持系統(tǒng)性能的同時降低算法復(fù)雜度,但在用戶角度間隔大時,降低復(fù)雜度將付出降低系統(tǒng)性能的代價。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5
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本文編號：1155488