異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通信技術(shù)研究.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)日漸成為未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向,移動終端在接入互聯(lián)網(wǎng)時將優(yōu)先選擇已經(jīng)廣泛部署的移動通信網(wǎng)絡(luò),使得用戶大量涌入無線通信系統(tǒng)獲得數(shù)據(jù)流量。另外,相關(guān)研究表明未來60％~80％的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的場景發(fā)生改變。越來越多的用戶選擇在室內(nèi)使用移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),并且大量用戶聚集的公共場所也將形成熱點(diǎn)區(qū)域。傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)并不能適應(yīng)這種應(yīng)用場景的新變化,必須引入新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以滿足用戶需求。第三代合作伙伴計劃(3rd Generation Part

2、nership Project,3GPP)在長期演進(jìn)增強(qiáng)版(Long Term Evolution-Advanced,LTE-Advanced)系統(tǒng)中加入了多種低功率節(jié)點(diǎn)。而這種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)被稱為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。而由于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的拓?fù)涮卣?不可避免地帶來嚴(yán)重的層間干擾問題。通過節(jié)點(diǎn)間信息的協(xié)調(diào)交互可以有效的減少以上的干擾問題。另外,低功率節(jié)點(diǎn)的引入導(dǎo)致異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)密集分布,這為節(jié)點(diǎn)間的協(xié)作通信提供可能。綜上,協(xié)作通信是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)提高系統(tǒng)性能

3、的重要手段。
　　本文首先介紹了LTE-Advanced系統(tǒng)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)部署方案及傳統(tǒng)的協(xié)作通信技術(shù)。然后基于LTE-Advanced系統(tǒng)中宏(Macro)基站和微微(Pico)基站共存的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),本文中提出了一種資源塊級別的跨層協(xié)作傳輸機(jī)制。此協(xié)作傳輸機(jī)制采用相干傳輸預(yù)編碼技術(shù),能夠使得多個協(xié)作用戶在同一個資源塊上接受協(xié)作簇中多個協(xié)作基站的服務(wù)以減少層間干擾。基于上述的跨層協(xié)作傳輸框架,本文還提出了一種協(xié)作資源塊分配策略,實現(xiàn)Ma

4、cro基站和Pico基站的協(xié)作無線資源控制。為驗證上述的跨層協(xié)作傳輸技術(shù),研究中搭建了基于LTE-Advanced的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)級仿真平臺。并且通過對異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的仿真,表明所提出的協(xié)作傳輸機(jī)制在系統(tǒng)吞吐量性能方面優(yōu)于3GPP標(biāo)準(zhǔn)化的的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)增強(qiáng)技術(shù)。
　　最后,為適應(yīng)更高系統(tǒng)容量和頻譜效率的5G網(wǎng)絡(luò)的無線接入技術(shù),根據(jù)非正交多址技術(shù)(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)原理,提出了