本文關(guān)鍵詞：LTE與Wi-Fi共享信道下公平性競爭機(jī)制的研究　出處：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：為了緩解日益稀缺的頻譜資源問題與滿足不斷增長的移動(dòng)寬帶的業(yè)務(wù)需求,3GPP(3rd Generation Partnership Project)在 2014 年啟動(dòng)了對 LTE-U(Long Term Evolution in the Unlicensed Spectrum)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作,并在 3GPP Release 13 中將LTE-U(Long Term Evolution-Unlicensed)作為下一代移動(dòng)通信的增強(qiáng)型技術(shù),LTE-U技術(shù)旨在提高非授權(quán)頻段的頻譜效率,增大系統(tǒng)容量等。現(xiàn)如今,將LTE拓展到非授權(quán)頻段已經(jīng)成為5G(5th Generation)通信標(biāo)準(zhǔn)的研究熱點(diǎn)之一。然而考慮到非授權(quán)頻段已經(jīng)部署了其他通信系統(tǒng),如Wi-Fi,ZigBee、BlueTooth等,因此,將LTE系統(tǒng)應(yīng)用在非授權(quán)頻段上要解決的首要問題就是LTE系統(tǒng)與其他已部署在該頻段的系統(tǒng)共存的問題,對于5GHz頻段而言,首先要考慮的就是LTE系統(tǒng)與Wi-Fi系統(tǒng)共存的問題。本文針對LTE系統(tǒng)與Wi-Fi系統(tǒng)在非授權(quán)頻段共享信道下公平性競爭機(jī)制進(jìn)行了研究。首先,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載強(qiáng)度和各類業(yè)務(wù)的不同優(yōu)先級,提出了基于EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)機(jī)制的 ALBT(Adaptive Listen Before Talk)機(jī)制;其次,通過構(gòu)建LTE系統(tǒng)與Wi-Fi系統(tǒng)共存場景下的多目標(biāo)優(yōu)化模型,提出了基于粒子群優(yōu)化算法的PLBT(Particle Listen BeforeTalk)機(jī)制。本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.本文提出了基于EDCA機(jī)制的ALBT機(jī)制,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的強(qiáng)度及各類業(yè)務(wù)的不同優(yōu)先級,自適應(yīng)調(diào)整退避過程中的競爭窗口值,并從兩個(gè)方面出發(fā),將該機(jī)制分成了發(fā)送成功后的退避機(jī)制和數(shù)據(jù)碰撞后的退避機(jī)制。在發(fā)送成功后的退避機(jī)制中,通過設(shè)置成功乘數(shù)因子MFsu(Success Multiplicator Factor)參數(shù)來自適應(yīng)調(diào)整數(shù)據(jù)發(fā)送成功后退避過程中的競爭窗口值,該參數(shù)綜合考慮了系統(tǒng)間的沖突率及各類業(yè)務(wù)的不同優(yōu)先級;在數(shù)據(jù)碰撞后的退避機(jī)制中,通過設(shè)置碰撞乘數(shù)因子MFco(Collision Multiplicator Factor)參數(shù)來自適應(yīng)調(diào)整數(shù)據(jù)發(fā)生碰撞后退避過程中的競爭窗口值,該參數(shù)綜合考慮了網(wǎng)絡(luò)中的活躍用戶數(shù)及各類業(yè)務(wù)的不同優(yōu)先級。仿真結(jié)果表明,ALBT機(jī)制能夠有效地降低系統(tǒng)間的沖突率,在保證低優(yōu)先級業(yè)務(wù)順利傳輸?shù)耐瑫r(shí),也提高了高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的吞吐量。2.本文提出了基于粒子群優(yōu)化算法的PLBT機(jī)制,根據(jù)LTE系統(tǒng)與Wi-Fi系統(tǒng)的共存現(xiàn)狀及單目標(biāo)優(yōu)化的局限性,構(gòu)建了一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化模型,同時(shí)優(yōu)化LTE系統(tǒng)吞吐量與Wi-Fi系統(tǒng)吞吐量,通過粒子群優(yōu)化算法在最大化二者的系統(tǒng)吞吐量的同時(shí)得到最優(yōu)競爭窗口值,從而自適應(yīng)地實(shí)現(xiàn)退避過程。PLBT機(jī)制采用動(dòng)態(tài)加權(quán)復(fù)合函數(shù),將多目標(biāo)優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問題,降低了算法復(fù)雜度。仿真結(jié)果表明,PLBT機(jī)制能夠有效地提高LTE系統(tǒng)與Wi-Fi系統(tǒng)的共存性能,使得LTE系統(tǒng)與Wi-Fi系統(tǒng)在非授權(quán)頻段能夠更加公平友好地共享信道。
[Abstract]:In order to alleviate the increasingly scarce spectrum resource problem and meet the growing demand for mobile broadband , 3GPP ( 3rd Generation Partnership Project ) has initiated the standardization of the LTE - U ( Long Term Evolution in the Unlicensed Spectrum ) technology in 2014 , and the LTE - U technology is one of the research hotspots in the non - authorized frequency band . The simulation results show that the PLBT mechanism can effectively reduce the conflict rate between the systems and improve the throughput of the high priority traffic . The simulation results show that the PLBT mechanism can effectively reduce the conflict rate between the systems and reduce the complexity of the algorithm . The simulation results show that the PLBT mechanism can effectively improve the coexistence performance of the LTE system and the Wi - Fi system , so that the LTE system and the Wi - Fi system can share the channel more equitably in the non - authorized frequency band .

【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.5;TN92

【參考文獻(xiàn)】

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1 蔡鳳恩;成蕾;劉歡;高月紅;;非授權(quán)頻段中LTE和Wi-Fi共存系統(tǒng)性能研究[J];電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化;2015年10期

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本文編號：1417531