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载波聚合技术在LTE-Advanced系统中的性能研究

作　者: 程顺川
导　师: 杨大成
学　校: 北京邮电大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: LTE-Advanced 载波聚合联合队列调度独立队列调度
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 319次
引　用: 2次
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内容摘要

随着移动通信技术的发展,用户业务量和数据吞吐量不断增加,第三代移动通信系统已不能完全满足用户的需求。因此,3GPP致力于研究3GPP LTE (Long Term Evolution)作为3G系统的演进。在LTE标准接近于完成之时,一个在LTE基础上继续演进的项目——先进的LTE(LTE-Advanced)项目又在3GPP拉开了序幕。随着3GPP中针对LTE-Advanced的讨论逐渐展开,3GPP产业界对LTE-Advanced的需求和技术演进的看法也渐趋明朗。在LTE到LTE-Advanced系统的演进过程中,更宽频谱的需求将会成为影响演进的最重要因素之一,为此3GPP提出了载波聚合技术。本文在查阅和参考大量资料的基础上,首先介绍了LTE-Advanced演进过程、需求和主要技术特点,然后重点描述了载波聚合技术的原理和研究重点,主要包括载波聚合的方式、传输块的映射方式、控制信道的设计以及调度结构的设计等。为了很好地评估系统性能,我们基于c++语言搭建了LTE动态平台,以快照法构成仿真方法的框架,在每次快照中,再结合时间驱动法获得所需的系统性能的统计。该仿真平台针对载波聚合和独立载波进行下行链路仿真,实现了载波聚合支持的两种调度结构,以及Full Buffer、Finite Buffer、Burst业务模型和多天线模型。本文详细介绍了平台的仿真流程和主要功能模块的实现过程,并且分别在不同场景下研究了载波聚合技术对系统性能的提升,并给出了相应的仿真结果和分析。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-12
  1.1 课题研究背景  9-11
  1.2 论文安排  11-12
第二章 LTE-Advanced技术标准演进介绍  12-18
  2.1 LTE-Advanced需求  12-14
    2.1.1 "平滑演进"与"强兼容"要求  12
    2.1.2 针对室内和热点游牧场景进行优化  12-13
    2.1.3 有效支持新频段和大带宽应用  13
    2.1.4 峰值速率大幅提升和频谱效率有限改进  13-14
  2.2 LTE-Advanced的关键技术  14-18
    2.2.1 频谱扩展技术  14-15
    2.2.2 扩展的无线传输技术  15-16
    2.2.3 协作式多点传输技术  16
    2.2.4 中继(Relay)技术  16-17
    2.2.5 家庭基站(毫微微蜂窝)  17-18
第三章载波聚合技术的研究  18-26
  3.1 载波聚合方式  18-20
  3.2 传输块映射  20-21
  3.3 控制信道设计  21-22
  3.4 调度结构  22-24
    3.4.1 联合队列联合调度  22-23
    3.4.2 独立队列独立调度  23-24
  3.5 载波聚合技术面临的挑战  24-26
第四章仿真平台设计  26-40
  4.1 平台设计概述  26-29
    4.1.1 系统仿真流程图  27
    4.1.2 快照仿真流程  27-28
    4.1.3 下行仿真操作流程  28-29
  4.2 主要功能模块及算法实现  29-37
    4.2.1 物理层技术建模  30-33
    4.2.2 下行调度方案  33-35
    4.2.3 系统级链路级接口  35-36
    4.2.4 业务模型建模  36-37
  4.3 场景假设  37-38
    4.3.1 独立载波  37
    4.3.2 载波聚合  37-38
  4.4 评估指标  38-40
    4.4.1 Full Buffer  38
    4.4.2 Elastic Traffic  38-40
第五章仿真结果及分析  40-66
  5.1 仿真假设  40-42
    5.1.1 网络拓扑结构  40-41
    5.1.2 天线模型  41
    5.1.3 信道模型  41-42
  5.2 参数设置  42-44
    5.2.1 系统参数  42-43
    5.2.2 物理层参数  43
    5.2.3 传播模型参数  43-44
  5.3 仿真结果及分析  44-66
    5.3.1 单天线  44-57
    5.3.2 MIMO模式  57-66
第六章总结与展望  66-68
参考文献  68-70
致谢  70-71
攻读学位期间发表的学术论文目录  71

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