面向LTE-A的家庭基站资源管理优化策略研究

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1、独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志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。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和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北京邮电大学。学校有权保留并

2、向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，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。本人签名：日期：导师签名：日期：61摘要面向LTE-A的家庭基站资源管理优化策略研究摘要随着移动互联网和新型业务的发展，用户对无线通信业务的多样化、数据的高速化提出了新的需求，推动了通信技术的不断发展，3GPP积极开展向LTE/LTE-A的技术演进，进一步完善网

3、络覆盖、提高能量有效性和用户服务质量。多项研究表明，在下一代移动通信网络中，室内环境将成为通信的热点区域，家庭基站（Femtocell）技术的研究成为学术界的研究热点，由于家庭基站低功率、小覆盖的特点，其无线资源管理问题也面临诸多挑战，因此本文主要研究了面向LTE-A家庭基站的无线资源管理问题。首先，本文简要介绍了LTE-A系统中的家庭基站双层网络的相关基础，分析了引入了家庭基站的LTE-A双层网络的网络架构、接入方式以及无线资源管理相比于传统宏基站的一系列变化。其次，针对LTE-A提出的提高能量有效性和增强网络覆盖这两大目标，分别从联合资源管理和协作多点传输技术的角

4、度进行了深入研究。针对提高能量效率方面，本文通过联合资源管理来进行研究，实现数据速率和功率消耗的折中，设计基于能效的效用函数，同时为了模拟双层网络的公平性，引入定价机制对家庭基站层的链路进行保护。具体算法设计中，将复杂的联合资源管理问题转化为迭代的两步优化问题，首先基于现有子信道分配的结果，根据超模博弈理论进行功率资源的分配；然后以功率分配的结果作为条件，进行子信道调度；最终通过多次迭代得到优化的资源配置响应。仿真结果表明，设计的联合资源管理算法能够有效地在保证双层网络用户公平性的同时提高系统能量效率。针对增强网络覆盖方面，家庭基站双层网络中，由于家庭基站层的基站数目

5、通常较多，同层干扰问题比较明显，更重要的是，宏基站与家庭基站的功率差会带来对系统影响更大的跨层干扰。LTE-A提出的协作多点传输技术能够有效的将干扰转化为有用信号，提高小区边缘用户的速率，进而增强网络覆盖。半动态的分簇策略能够在保证网络分簇性能的基础上降低分簇的复杂度和数据信息的交互量，本文正是基于半动态的分簇框架，设计基于CSI反馈的迭代调度算法和基于协作度的次优调度算法，两种算法都能够61摘要充分利用网络的有限信道信息，实现优化的调度过程，增加小区用户，特别是边缘用户的数据速率，增强网络覆盖。关键词家庭基站无线资源管理能效超模博弈协作多点传输调度61ABSTRAC

6、TRESEARCHONRADIORESOURCEMANAGEMENTOFFEMTOCELLINLTE-ASYSTEMABSTRACTWiththedevelopmentofMobileInternetandsomenovelservices,mobileusershavenewdemands,suchasthediversificationofwirelessservicesandhigh-speedofdata.Alldemandspromotethedevelopmentofcommunicationtechnologyand3GPPhaslaunchLTE/LT

7、E-Aevolutionprojecttoenhancethenetworkcoverage,toincreasetheenergyefficiencyandtoimprovethecustomerservicequalityfurther.Severalresearcheshaveshownthatinthenextgenerationofwirelesscommunicationnetwork,theindoorscenario willbecomethehotissue.Hence,thestudyoffemtocellwillbecometh