lte-a中继系统调度及频谱共享的研究

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1、⑧硕士学位论丈MASTER’STHESISSchedulingandSpectrumSharinginLTE·-ARelaySystemAThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementFortheM．SDegreeinCommunicationandInformationSystemByYinHuiPostgraduateProgramCollegeofPhysicalScienceandTechnologyCentralChinaNormalUniversitySuper

2、visor：LiuShouyinAcademicTitle：ProfessorSignatureMay,2012哪0籼2啪5蛐4啪2Ⅲ5㈣2mⅢY华中师范大学学位论文原创性声明扣使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。作者签名：尹葛日期：20Iz年S月20日学位论文版权使用授权书学位论文作者

3、完全了解华中师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华中师范大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后遵守此规定)保密论文注释：本学位论文属于保密，在土年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：尹慧日期：2．olz年5月2-O日导师签名：办聊导师签名：文p拶r日期：■，}

4、年t-月矽日本人已经认真阅读“CALLS高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的学位论文提交“CALLS高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中的规定享受相关权益。回意途塞握童后溢卮；旦主生；旦二生；旦三生筮查!作者签名：尹慧日期：2012．年S月2；D日导师签名：办聊日期：劲，b年，月2-#日⑨硕士学位论丈MASTER‘STHESIS摘要为了满足未来移动通信系统日益增加的高速数据业务需求，LTE．A(LongTermEvolution-Advanced，先进的长期演进)系统对小区的平均吞吐量和小区边缘用户的数

5、据速率提出了更高的要求。中继作为一种低功率、低成本的网络设备被引入到LTE．A系统中，将为小区带来更高的系统容量和更大的网络覆盖范围。目前，世界各大电信运营商、通信标准化协会以及通信设备制造商均已投入到先进中继技术的研发中，力争在下一代移动通信技术的发展中处于领先地位。双向中继技术以其高频谱效率的优势，近年来被国内外学者广泛关注。三星公司也曾在3GPP(theThirdGenerationPartnershipProject，第三代合作伙伴计划)会议上发表过相关提案，探讨了双向中继技术在LTE．A网络中的应用。本文通过考虑用户对

6、速率、延时和公平性等各种不同的性能要求，研究了多用户双向中继网络中的调度问题。本文首先结合信噪比均衡技术和最优功率分配机制定义了速率因子作为对用户速率的衡量，其次定义了实时性因子来反映用户业务的不同延时要求，再次定义了队列因子来度量每对用户当前的缓冲区状态。基于上述的定义，本文基于不同的性能要求，提出了三种调度机制：第一种调度机制联合考虑了速率因子和实时性因子，第二种调度机制联合考虑了速率因子和队列因子，第三种调度机制联合考虑了速率因子、实时性因子和队列因子。通过与传统的速率最大化调度机制的仿真比较，证明了提出的三种算法在性能方

7、面的优越性。经过统计研究表明，移动用户位于室内的概率是80％。为了解决室内热点、死点及网络拥塞等问题，室内中继技术被写入了3GPP的研究报告中。本文针对无线频谱稀缺与频谱利用率低下这一矛盾，有效利用路径损耗、多径衰落、阴影衰落及穿透损耗等因子，提出了LTE．A室内中继网络上行链路的机会频谱共享机制。在本文所考虑的网络模型中，若某个室内用户或室外用户在一个资源块上的干扰功率低于一定的门限，则此用户可以获得共享这个资源块的机会。从无频谱共享的参考场景着手，本文分三步考虑了室内用户共享室外频谱、不同区域内的室内用户之间相互共享频谱以及

8、室外用户共享室内频谱的场景。仿真结果表明，室内与室外用户的吞吐量可以在不同的频谱共享阶段被提高。通过机会频谱共享，小区的总吞吐量得到了大幅度提高，多用户分集在此过程中也被有效开发。关键词：LTE—A；中继；双向中继；调度；室内中继；机会频谱共享AbstractT