lte-u与wifi公平共存技术研究

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1、赚毛謂藏苗图硕±学位论文胃．圍‘圓ＬＴＥ－Ｕ与ＷｉＦ讼平共存技术研究作者脱郭浩、取、疏盛敏教援学校导！）巧脱企化导师脱、取赖Ｉ周元髙工Ｍ由谨给仿举則工麵圭＾Ｉ学校代码１０７０１学号１３０１１２０５２７分类号ＴＮ９２密级公开ｙ西安电子科技大学硕壬学位论文ＬＴＥ－Ｕ与ＷｉＦｉ公平共存技术研究作者姓名：郭晋宇领域：电子与通信工程学位类别：工程硕±学校导师姓名、职称：盛敏教授企业导师姓名、职称：周元高工

2、学院：通信工程学院提交日期；２０１６年３月StudyontheFairCoexistenceofLTE-UandWiFiAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationsEngineeringByGuoJinyuSupervisor:ShengMinProfessorZhouYuanSeniorEngi

3、neerMarch2016西安电子科技大学学位论文独创性Ｃ或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢中所罗列的内容レッ外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处一，本人承担切法律责任。

4、：么．本人签名予為＾日期：心ｎＩ八西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，目Ｐ：研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文、的复印件，允许查阅借阅论文；学校可公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在。＿年解密后适用本授权书本人签名；

5、部私导师签名：＾－２又化．ｉｌ１＾：日期日期：ｌ摘要摘要随着移动互联网时代的到来，移动数据流量呈现指数级的增长，人类对于移动通信技术越来越高的需求和越来越紧缺的频谱资源产生了矛盾。在这样一种背景下，LTE-U(LTEAdvancedinUnlicensedSpectrum)，即将LTE-Advanced应用于非授权频段的技术应运而生。与现有非授权频段的主要使用者——WiFi技术相比，LTE-U技术凭借其集中式的资源管理策略，不仅能有效提高非授权频段的频谱利用率，又能显著提升

6、蜂窝网络的容量。但另一方面，考虑到LTE-U技术独享式的信道占用方式，如何合理的与WiFi共享非授权频段的资源便成为了LTE-U部署面临的重要问题。由于LTE-U的研究刚刚开始，现有的一些共存策略仅仅探索了共存的方法，却缺乏对资源利用公平性的考量。而只有公平的资源分配才能真正给双方带来共赢，因此，本文在总结描述现有LTE-U技术的研究基础之上，对LTE-U和WiFi的共存问题做了深入研究，且重点讨论了二者时域共存的公平性问题。本文具体的研究内容及成果如下：1、分析了LTE-U技术和WiFi技术的差异性，

7、以及这些差异对两者在非授权频段共存可能产生的影响；归纳总结了现有的LTE-U与WiFi共存策略，分析了各自的优势及不足，并得出了现有共存策略没有充分考虑不同网络中用户公平性的结论。2、建立了LTE-U与WiFi时域共存的数学模型，并在此基础上通过引入α公平理论，构建了以α公平为约束，最大化共存系统吞吐量为目标的最优化问题；使用拉格朗日乘子法和KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件对该问题进行了求解，得出了在实现α公平时，LTE-U基站的信道接入概率和LTE-U各用户的调度概率，从而提出了一种

8、适用于LTE-U与WiFi共存系统的α公平时域共存算法；证明了共存系统应用该算法后，在WiFi网络各节点饱和吞吐量相等的条件下，共存系统的吞吐量随α值增加而单调递减，系统公平性Jain指标随α值增加而单调递增，因此可以通过调节α值来折中系统吞吐量和用户公平性。3、搭建了LTE-U与WiFi时域共存仿真平台，通过仿真验证了α公平时域共存算法的有效性，并分析了LTE-U静默期时长对算法的影响以及如何选取α值来保障已有WiFi节点的吞吐量性能，最