本文關(guān)鍵詞：LTE-A載波聚合下的資源分配算法及其切換性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：LTE-Advanced無線通信系統(tǒng)以其優(yōu)越的性能獲得了廣泛的關(guān)注,該系統(tǒng)性能的發(fā)揮離不開充足的無線頻譜資源的支持,隨著無線通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展,可用的無線資源愈發(fā)稀缺,在連續(xù)頻段上滿足LTE-Advanced系統(tǒng)所需的100MHz帶寬需求是不現(xiàn)實的。通過采用載波聚合技術(shù),聚合多個分布在不同頻段的載波,LTE-Advanced系統(tǒng)不僅滿足了巨大的帶寬需求,在對頻譜資源的利用方面也取得了重大突破。同時也要看到,由于采用了載波聚合技術(shù),用戶得以接入多個載波進行數(shù)據(jù)傳輸,這也為系統(tǒng)資源調(diào)度方面帶來了新的難題。目前對于LTE-Advanced系統(tǒng)資源調(diào)度的研究中,往往忽略了LTE用戶與LTE-A用戶共存的場景,主要存在以下幾個方面的問題：第一,在LTE用戶與LTE-A用戶共存的場景下,現(xiàn)有的調(diào)度方案未能考慮到兩種制式用戶設(shè)備能力的不同,沒有給出合理的用戶接入方案。第二,現(xiàn)有的資源調(diào)度方案對于LTE用戶存在著嚴(yán)重的不公平性。第三,大多數(shù)研究工作集中在調(diào)度機制、載波級調(diào)度、資源塊級調(diào)度的某一個方面,未能進行全面的研究與改善。本文在以上三個方面均做出了相應(yīng)的改進,充分考慮到了LTE用戶與LTE-A用戶共存的場景,在該場景下成功地提升了LTE用戶的公平性能,具體改進方案如下：(1)在調(diào)度機制方面,本文提出了一種改進的半獨立用戶調(diào)度機制,在LTE用戶與LTE-A用戶共存的場景下,根據(jù)不同制式用戶的設(shè)備能力給出了不同的用戶接入方案。此外,本文提出的調(diào)度機制考慮到信道質(zhì)量變化的因素,允許用戶在信道質(zhì)量下降到一定程度之后進行成分載波的切換,并給出了載波切換的方案,仿真表明,該方案在信道條件劇烈變化的情景下可以顯著改善系統(tǒng)的吞吐量性能。(2)在載波級調(diào)度方面,鑒于最小負(fù)載算法在衡量載波上的負(fù)載時僅考慮到用戶數(shù)量或數(shù)據(jù)包長度,本文重新定義了成分載波上的負(fù)載衡量指標(biāo),提出了基于剩余傳輸時間的改進最小負(fù)載算法。該算法在繼承最小負(fù)載算法主要思想的同時全面考慮到不同載波中的信道質(zhì)量因素,將成分載波中待傳輸數(shù)據(jù)的剩余傳輸時間作為衡量負(fù)載的指標(biāo),使系統(tǒng)獲得了更好的負(fù)載均衡性能。(3)在資源塊級調(diào)度方面,由于比例公平算法存在著對LTE用戶的不公平性,本文對比例公平算法進行了改進,提出了改進的比例公平算法,該算法的主要思想是在LTE用戶比例較少的條件下適當(dāng)提升LTE用戶的調(diào)度優(yōu)先級,在LTE用戶與LTE-A用戶共存的環(huán)境中對LTE用戶的性能進行改善,提升了系統(tǒng)的公平性能。最后,本文通過Matlab仿真工具分析與驗證了以上三種改進算法的優(yōu)劣。仿真結(jié)果表明,以上三種改進算法在吞吐量以及公平性等方面均帶來了有效的提升。
【關(guān)鍵詞】：LTE-A 載波聚合 調(diào)度機制 載波級調(diào)度 資源塊級調(diào)度
【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】：2016
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-18
• 1.1 LTE-ADVANCED系統(tǒng)的研究背景11-15
• 1.1.1 移動通信系統(tǒng)的演進歷程11-13
• 1.1.2 LTE-Advanced系統(tǒng)中采用的先進技術(shù)13-15
• 1.2 基于載波聚合的資源調(diào)度的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文主要工作以及論文的結(jié)構(gòu)安排16-18
• 2 無線載波聚合系統(tǒng)與資源調(diào)度18-36
• 2.1 載波聚合技術(shù)概述18-23
• 2.1.1 載波聚合技術(shù)的分類18-20
• 2.1.2 載波聚合的部署場景20-22
• 2.1.3 載波聚合的實現(xiàn)方案22-23
• 2.2 載波聚合下的下行資源調(diào)度23-33
• 2.2.1 概述23-26
• 2.2.2 資源調(diào)度機制26-28
• 2.2.3 載波級調(diào)度與負(fù)載均衡算法28-29
• 2.2.4 RB級調(diào)度29-33
• 2.3 載波聚合情景下的載波切換分析33-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 3 無線載波聚合系統(tǒng)下行資源分配算法36-45
• 3.1 一種改進的下行資源調(diào)度與載波切換機制36-38
• 3.2 基于剩余時間的改進的最小負(fù)載算法38-40
• 3.3 LTE用戶與LTE-A用戶共存環(huán)境下的改進比例公平算法40-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 4 算法仿真與性能分析45-62
• 4.1 仿真系統(tǒng)介紹45-52
• 4.1.1 仿真模型45-49
• 4.1.2 仿真流程49-50
• 4.1.3 仿真參數(shù)50-51
• 4.1.4 性能指標(biāo)51-52
• 4.2 不同下行資源調(diào)度機制的性能比較與切換性能分析52-56
• 4.3 RT-LL載波間負(fù)載均衡算法的性能分析56-57
• 4.4 改進的比例公平算法的性能分析57-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 5 結(jié)論62-64
• 參考文獻64-67
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果67-69
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集69

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本文編號：405946