LTELTE-A系统中跨层无线资源分配研究

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1、北京邮电大学硕士学位论文摘要LTE/LTE-A系统中跨层无线资源分配研究摘要随着宽带无线接入技术的快速发展，用户对于多样化服务及应用的需求与日俱增，为了适应日益增长的需求，3G及其向LTE/LTE-A的演进倍受重视。作为实现高数据率和高吞吐量不可或缺的一项技术，跨层无线资源分配的目标是为不同需求的用户合理分配各种无线资源，有效提高系统的服务质量和各种无线资源利用率。本文主要针对LTE/LTE-A网络中的跨层无线资源分配相关技术进行研究。首先，本文研究总结了LTE/LTE-A系统中的无线资源管理技术

2、及实现目标，分析了跨层设计在移动通信领域的研究现状，并建模分析了一般情况下的跨层无线资源分配方案。其次，本文深入分析了势博弈理论，尤其是完全势博弈及其在移动通信系统中的应用。最后，本文就当前跨层无线资源分配的研究现状，基于势博弈理论提出了动态多小区跨层无线资源分配方案和多小区节能方案。动态干扰协调方案将跨层无线资源分配过程分为两步，即在MAC层进行信道分配，在物理层进行动态功率分配，功率分配的执行基于信道分配的结果，功率分配的结果又重新作为下一次调度过程的参考。跨层无线资源分配方案的收敛性由势博弈

3、加以保证。为了提高系统公平性，将信道增益引入新型的定价机制。仿真结果表明，该方案有效提高了系统总吞吐量及边缘吞吐量，并且在很大程度上提高了用户的公平性，取得了非常理想的小区间干扰协调效果。多小区节能方案通过建立LTE/LTE-A多小区节能模型，基于系统能量效率最优的考虑，结合sigmond用户满意度函数在能效方面的应用，合理选定效用函数，并在效用函数中引入了新型的定价机制。该方案也是通过MAC层的信道资源分配和物理层的动态功率分配的跨层联合优化来实现。仿真结果表明，该算法在保证系统吞吐量的同时，极

4、大的提高了系统的能量效率，实现了节能的目的；同时由于新型定价因子的引入，算法也在很大程度上提高了系统的公平性。关键词LTE/LTE-A，跨层资源分配，势博弈，干扰协调，节能V北京邮电大学硕士学位论文ABSTRACTRESEARCHONCROSS-LAYERWIRELESSRESOURCEALLOCATIONOFLTE/LTE-AAbstractWiththedevelopmentofbroadbandwirelessaccesstechnology,user’sdemandsforvariousk

5、indsofservicesandapplicationsgrowdaybyday.Inordertomeetthegrowingdemand,3GanditsevolutiontoLTE/LTE-Ahasbeenpaidmoreattention.Asaindispensabletechnologytorealizehighdatarateandhighthroughput,thetargetofcrosslayerwirelessresourceallocationistodistribute

6、wirelessresourceforuserswithdifferentdemandsproperly,andpromotesystem’sQoSandresourceefficiency.ThispapermainlydoessomeresearchonthecrosslayerwirelessresourceallocationrelatedtechnologyinLTE/LTE-Asystems.First,thispapersummarizesthewirelessresourceman

7、agementtechnologyofLTE/LTE-A,analyzesthepresentresearchofcrosslayerdesign,andmodelsthegeneralsituationofcrosslayerwirelessresourceallocationscheme.Second,thispaperdeeplyanalyzesthepotentialgametheoryespeciallytheexactpotentialgameanditsapplicationinmo

8、bilecommunicationsystem.Finally,accordingtothecurrentresearchsituation,thispaperproposesdynamicmulti-cellcrosslayerwirelessresourceallocationschemeandmulti-cellenergysavingschemebasedonpotentialgame.Dynamicinterferencecoordinationschemedivides