异构蜂窝网络环境下的码率兼容ldpc编码干扰管理技术研究

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1、分类号：TN929.5单位代码：10183研究生学号：2013522041密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）异构蜂窝网络环境下的码率兼容LDPC编码干扰管理技术研究ResearchonRate-CompatibleLDPCEncodingInterferenceManagementinHeterogeneousCellularNetworks作者姓名：杨蕾专业：通信与信息系统研究方向：绿色无线通信技术指导教师：于银辉教授培养单位：通信工程学院2016年6月异构蜂窝网络环境下的码率兼容ＬＤＰＣ编码干扰管理技术研究Ｒｅ

2、ｓｅａｒｃｈｏｎＲａｔｅ－ＣｏｍａｔｎｐｉｂｌｅＬＤＰＣＥｎｃｏｄｉｎｇＩｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＭａｎａｅｍｅｎｔｉｎＨｅｔｅｒｏｅｎｅｏｕｓＣｅｌｌｕｌａｒＮｅｔｗｏｒｋｓｇｇ作者姓名：杨蕾专业名称：通信与信息系统指导教师：于银辉教授学位类别；工学硕±答辩曰期：２０１６年／月女日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使

3、用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明，本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研。究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：拓秦６日期：年月日ｙ摘要异构蜂窝网络环境下的码率兼容LDPC编码干扰管理技术研究随着人们对移动通信业务的需求不断增长，第五代（5

4、G）无线通信系统将采用多层架构的组网方式以实现频谱资源利用的最大化。这种多层架构的组网是在现有的宏蜂窝网络基础上采用同频组网方式部署大量微蜂窝、飞蜂窝等低功率节点，遂将传统的宏蜂窝网络演变成为异构蜂窝网络。由于异构蜂窝网络中的不同小区共享频谱资源，因此，宏基站和小型基站之间的同频跨层干扰问题成为制约异构蜂窝网络容量的关键因素。此外，小区边缘用户也易受到同频跨层干扰的影响。为了解决上述问题，本文重点研究异构蜂窝网络同频干扰管理中的功率控制和频谱效率优化问题。本文基于干扰管理中的分布式功率控制技术，首先提出了利用LDPC码信道编码技术

5、来降低各小区的发射功率，进而有效消除用户间的同频干扰。其次，提出了基于码率兼容LDPC码的自适应编码调制传输方案来实现吞吐量的最优化。论文的具体研究内容和成果如下：（1）为了研究采用先进的编码技术可以降低发射功率的程度，本文对LDPC码与卷积码的性能进行了比较。在大量的理论和实验对比性研究中，LDPC码通过迭代的和-积算法进行译码，卷积码通过软维特比算法进行译码。仿真结果表明，LDPC码所需的发射功率低，其更具可行性。（2）针对干扰管理中的功率控制问题，提出一种基于LDPC编码的低功率控制方案。根据LDPC码的发射功率低的特点，设

6、计低功率发射的干扰消除方案。本文在研究中干扰用户分别进行两种传输方式：一种是干扰用户使用卷积码进行高功率传输，另一种是干扰用户使用LDPC码进行低功率传输。仿真结果表明，该方案可以节省2倍以上的发射功耗，显著地减缓甚至消除干扰，当干扰用户使用LDPC码进行低功率-7传输时，被干扰的用户在相同条件信道中传输的误码率能降低到10以下。（3）针对干扰管理中的吞吐量优化问题，本文提出了一个基于码率兼容LDPC码的自适应编码调制传输方案。该方案通过在发射端使用可调的调制器和可变码率的先进编码器来优化吞吐量。由于该传输方案中选择的码率兼容LD

7、PC码可以提供了高达139个码率，码率范围从0.5至0.96。而0.96是世界上现有的码率兼容LDPC码中的最高码率，因此，我们设计的传输方案可以达到最大的吞吐量。仿真结果表明，所提方I案方案提供的吞吐量可以从每信道1比特变化至5.76比特，实现了较高的频谱效率。论文的研究结果表明，利用码率兼容LDPC码信道编码技术和自适应编码调制传输方案可以最大化地利用频谱资源。关键词：异构蜂窝网络，干扰管理，功率控制，码率兼容码，低密度奇偶校验码，自适应编码调制，频谱效率IIABSTRACTResearchonRate-CompatibleL

8、DPCEncodingInterferenceManagementinHeterogeneousCellularNetworksTosatisfytheever-increasingdemandformobilebroadbandcommunica