【摘要】：隨著移動(dòng)設(shè)備數(shù)量和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),無(wú)線網(wǎng)絡(luò)面臨頻譜短缺和利用率低下等挑戰(zhàn)。為解決這一問(wèn)題,3GPP R13提出了授權(quán)輔助接入技術(shù),將LTE運(yùn)行在非授權(quán)頻段。然而,該技術(shù)面臨的首要任務(wù)是如何解決授權(quán)輔助接入(Licensed-Assisted Access,LAA)系統(tǒng)與非授權(quán)頻段已有的WiFi系統(tǒng)之間公平共存的問(wèn)題。本文針對(duì)5G非授權(quán)頻段多系統(tǒng)共存資源競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題,以容量提升和公平共存作為目標(biāo),提出一種基于非授權(quán)頻段質(zhì)量認(rèn)知的LAA系統(tǒng)公平接入方法,使得LAA系統(tǒng)能夠自適應(yīng)調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)窗口大小等退避參數(shù),實(shí)現(xiàn)在公平前提下提升非授權(quán)頻段頻譜效率。本文貢獻(xiàn)如下:(1)針對(duì)非授權(quán)頻段共存接入方式下面臨多系統(tǒng)間信道爭(zhēng)搶沖突、擁塞和碰撞等問(wèn)題,本文提出了基于非授權(quán)頻段質(zhì)量認(rèn)知的三維馬爾可夫鏈共存接入排隊(duì)模型的構(gòu)建方法,為5G多連接場(chǎng)景下多系統(tǒng)共存接入的碰撞概率分析提供理論模型和方法支撐。(2)進(jìn)一步,針對(duì)非授權(quán)頻段多系統(tǒng)共存接入過(guò)程中信息傳輸失敗原因難于定位的問(wèn)題,提出基于數(shù)據(jù)包成功傳輸結(jié)果和誤塊率反饋的競(jìng)爭(zhēng)窗口和頻譜檢測(cè)門限優(yōu)化調(diào)控算法。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)答(ACK/NACK)信息判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)包的傳輸狀態(tài)和數(shù)據(jù)傳輸失敗原因,對(duì)相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。(3)最后,針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)密度和頻譜質(zhì)量條件下的多系統(tǒng)共存場(chǎng)景,建立多系統(tǒng)共存分析模型,基于隨機(jī)幾何理論分析共存場(chǎng)景下各系統(tǒng)的吞吐量等性能指標(biāo),利用最優(yōu)化理論求解得到最大效用函數(shù)下的多系統(tǒng)公平信道接入概率,得到多系統(tǒng)共享信道接入的最優(yōu)競(jìng)爭(zhēng)窗口。本文搭建了基于軟件無(wú)線電的硬件驗(yàn)證平臺(tái),對(duì)所提出的算法性能進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明所提算法可提升非授權(quán)頻段多系統(tǒng)共存下的吞吐量11%-14%。最后,對(duì)本文進(jìn)行總結(jié)和研究方向展望。
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN929.5
【圖文】：

影響的分析和評(píng)估工作，非授權(quán)頻段多系統(tǒng)共存場(chǎng)景下信道接入策略的公系統(tǒng)性能評(píng)估方法亟待革新。逡逑基于以上研究背景和問(wèn)題，本文圍繞提升非授權(quán)頻段頻譜效率這一目標(biāo)，究ＬＡＡ和ＷｉＦｉ共存系統(tǒng)干擾問(wèn)題。綜合考慮非授權(quán)頻段頻譜質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)提出一種基于信道質(zhì)量反饋的ＬＡＡ非授權(quán)頻段接入機(jī)制，分析不同信道雙系統(tǒng)共存對(duì)各系統(tǒng)吞吐量的影響。進(jìn)一步，提出基于數(shù)據(jù)包傳輸狀態(tài)反化調(diào)控算法，根據(jù)成功數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)答（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ，邋ＡＣＫ）信息判斷據(jù)包的傳輸狀態(tài)和數(shù)據(jù)傳輸失敗原因，并及時(shí)調(diào)整退避參數(shù)和調(diào)制編碼方ｕｌａｔｉｏｎ邋ａｎｄ邋Ｃｏｄｉｎｇ邋Ｓｃｈｅｍｅ，邋ＭＣＳ）。最后，提出一種基于信道接入概率的略，將ＬＡＡ接入概率限制在指定范圍內(nèi)，通過(guò)改變ＬＡＡ系統(tǒng)退避競(jìng)爭(zhēng)窗，獲得非授權(quán)頻段公平前提下共存系統(tǒng)最大吞吐量。下面將對(duì)本文的研究行詳細(xì)描述。逡逑研究?jī)?nèi)容逡逑

邐？糊校頻ｇ逡逑圖２－１邋ＬＡＡ系統(tǒng)和ＷｉＦｉ系統(tǒng)在非授權(quán)頻段的共存場(chǎng)景逡逑圖２－１為ＬＡＡ系統(tǒng)和ＷｉＦｉ系統(tǒng)在非授權(quán)頻段的共存場(chǎng)景，由覆蓋在ＬＴＥ逡逑基站（Ｂａｓｅ邋Ｓｔａｔｉｏｎ，ＢＳ）中的邋ＬＴＥ邋ＳＢＳ邋（Ｓｍａｌｌ邋Ｂａｓｅ邋Ｓｔａｔｉｏｎ，ＳＢＳ）和邋ＷｉＦｉ邋接逡逑入點(diǎn)（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ，ＡＰ）組成。多個(gè)多模終端用戶隨意分布在網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)，逡逑用戶可請(qǐng)求不同的類型業(yè)務(wù)的傳輸，如ＸＲ、視頻等。圖中紅色實(shí)現(xiàn)表示信令傳逡逑輸，紅色虛線表示數(shù)據(jù)交換，ＷｉＦｉ邋ＡＰ的信令和數(shù)據(jù)交換都在非授權(quán)授權(quán)頻段，逡逑而ＬＡＡＳＢＳ只有數(shù)據(jù)交換在非授權(quán)頻段，信令交換在授權(quán)頻段進(jìn)行。逡逑９逡逑

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2 戴迎s

本文編號(hào)：2735769