LTE及Macrocell Femtocell双层网络无线资源管理的研究

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1、密级：保密期限：博士研究生学位论文题目：LTE及Macrocell/Femtocell双层网络无线资源管理的研究学号：098006姓名：刘淑慧专业：通信与信息系统导师：常永宇教授学院：信息与通信工程学院2012年4月18日DoctoralDissertationofBeijingUniversityofPostsandTelecommunicationsResearchonRadioResourceManagementinLTEandTwo-tierMacrocell/FemtocellNetworksSubmittedtoBeijingUniversityofPos

2、tsandTelecommunicationsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyByLiuShuhuiDissertationSupervisor:Prof.CHANGYong-yuMajor:CommunicationandInformationSystemsApril2012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

3、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

4、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：北京邮电大学博士论文摘要LTE及Macrocell/Femtocell双层网络无线资源管理的研究摘要本文研究了长期演进（LongTermEvolution，LTE）网络及宏蜂窝/家庭基站（Macrocell/Femtocell）双层网络中先进的无线资源管理（RadioResourceManagement，RRM）技术。论文主要内容分为两部分：LTE网络无线资源管理算法的研究及Macrocell/Femtocell双层网络无线资源管理的研究。对于LTE网络主要的RRM算法的研究包括：基于LT

5、E时分双工（TimeDivisionDuplexing，TDD）系统的混合业务场景下非理想赋形天线及调度算法的研究；基于LTE系统，考虑小区间干扰（Inter-CellInterference，ICI），利用博弈论提出系统动态资源分配方案；基于LTE上行系统，把上行干扰限制功率控制方案和软频率复用（SoftFrequencyReuse，SFR）相结合，提出有效的分布式资源分配方案。对于Macrocell/Femtocell双层网络主要RRM算法的研究包括：Macrocell/Femtocell双层网络架构中干扰分析及分布式资源分配的研究，基于博弈论理论，提出一种子信道

6、和功率分配相互迭代的算法；Macrocell/Femtocell双层网络架构中垂直切换的研究，提出一种考虑Femtocell接入类型、用户速率、网络当前运行状况、网络运营成本等因素的优化方案。LTE网络的演进发展及双层网络能够相互协调为用户提供满意服务，不仅需要系统架构升级优化，更需要RRM算法的不断创新和升级。RRM算法是关系到整个网络性能的关键因素。本文首先介绍了LTE系统的基本知识，包括正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM）和天线多输入多输出（MultipleInputIV北京邮电大学博士论文摘要

7、MultipleOutput，MIMO）等关键技术，进一步介绍了系统的帧结构、无线资源分配特点（小区间干扰、动态子信道分配、分布式网络架构等）。另外介绍了Femtocell的基本知识，包括引入背景、网络基本架构、接入方式等。接下来详细阐述了系统级移动通信仿真平台的构建，包括场景选择、模块设计、仿真流程梳理、不同系统仿真平台的差异等。然后分别对LTE网络和Macrocell/Femtocell双层网络无线资源管理算法进行研究和性能评估，分别较好的解决了一些热点难点问题，如LTE网络中的小区间干扰、资源分配和Macrocell/Femtocell双层网络