td-lte-advanced中继系统中的下行资源调度研究

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1、硕士学位论文TD-LTE-Advanced中继系统中的下行资源调度研究RESEARCHONDOWNLINKRESOURCESCHEDULINGINRELAY-ENHANCEDTD-LTE-ADVANCEDSYSTEM赵婉君哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TN929.5学校代码：10213国际图书分类号：621.396密级：公开工程硕士学位论文TD-LTE-Advanced中继系统中的下行资源调度研究硕士研究生：赵婉君导师：吴宣利申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2015

2、年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN929.5U.D.C:621.396DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONDOWNLINKRESOURCESCHEDULINGINRELAY-ENHANCEDTD-LTE-ADVANCEDSYSTEMCandidate：ZhaoWanjunSupervisor：WuXuanliAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality

3、：ElectronicsandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationTechnologyDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要近几年中，人们对移动通信的高数据速率、高服务质量、业务多样化的需求日益增长，为了应对这个趋势，第三代合作伙伴计划组织提出了以LTE为基础的LTE-

4、Advanced系统。相对于LTE系统，LTE-Advanced系统中引入了几个关键技术，其中包括能够扩大小区覆盖范围、提高小区边缘吞吐量、增强用户公平性的中继技术。中继具有架设方便、成本低的优点，已经成为目前LTE-Advanced系统中的研究热点。为了更好地利用中继以提升系统的性能，中继系统中的资源调度是至关重要的。目前LTE存在两大主流标准，其中，由我国主导制定的TD-LTE标准也正向TD-LTE-Advanced演进，本文基于TD-LTE-Advanced系统，研究中继系统的资源调度算法。本文首先阐述了TD-LTE

5、-Advanced中继系统的中继分类及架构、物理层相关技术的理论知识，确定了中继系统中下行资源调度的过程。同时研究了中继技术对系统性能带来的影响，在仿真平台上与无中继场景进行对比仿真，结果说明中继技术的引入提升了小区边缘用户性能以及系统的总体性能。然后，本文对TD-LTE-A中继系统的保证QoS需求的资源调度算法进行了深入的研究。首先设定了传输不同QoS业务的中继场景，基于对TD-LTE-A标准中规定的QoS的总结，定义了适用于中继场景的QoS需求。针对上述场景，本文提出了保证QoS需求的资源调度算法，分为回程子帧的调度和

6、接入子帧的调度，并在本文搭建的TD-LTE-A中继系统的系统级仿真平台上和现有算法进行对比仿真了，仿真结果表明，所提算法能够实现低丢包率、较好地满足GBR需求，兼顾中继用户和直传用户的性能，实现较高的系统吞吐量和公平性。最后，本文针对TD-LTE-A多天线中继系统的传输场景，研究并确定了各条链路的传输模式以及采用的预编码和检测算法，在搭建的TD-LTE-A多天线仿真平台上验证了结合多天线技术为系统带来的增益。为了进一步提高系统性能，本文提出了低反馈开销并考虑公平性的资源调度算法，算法分为三个子问题求解。仿真结果表明，本文提

7、出的多天线中继系统的资源调度算法在资源划分的过程中能够较好地兼顾用户的公平性和系统吞吐量，在回程链路的调度过程中可以大大减少反馈开销，通过最大化系统的比例公平效用函数值可以同时提高系统的吞吐量和用户的公平性。关键词：TD-LTE-Advanced；中继技术；资源调度；QoS；多天线-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractInrecentyears,peoplegetcloserrelationstomobilecommunicationsfortheyhavehighdatarates,highquality,

8、andvariationoftraffic.Tosatisfythetrend,the3rdGenerationPartnershipProject(shortfor3GPP)providestheLTE-AdvancedsystemsbasedonLongTermEvolution(shortforL