TD-LTE-A系統(tǒng)中繼節(jié)點選擇算法研究.pdf

1、為了達到國際電信聯(lián)盟（ITU）提出的對于4G技術(shù)峰值速率100Mbit/s的目標，作為現(xiàn)在公認的兩個4G技術(shù)之一，TD-LTE-A系統(tǒng)引入中繼這一技術(shù)手段來實現(xiàn)更高傳輸速率。中繼具有廉價以及部署方便等優(yōu)勢，并且可以大大提升系統(tǒng)性能，但當有若干個中繼位于用戶節(jié)點與基站之間時，如何合理的選取中繼節(jié)點來提升系統(tǒng)性能就成了至關(guān)重要的問題。如果選取方式不得當，中繼的引入會帶來更多的干擾和資源消耗，這勢必會對系統(tǒng)性能產(chǎn)生很大影響；但如果能夠合理的選

2、擇中繼節(jié)點，就能夠使邊緣用戶以及與基站直連鏈路質(zhì)量不好的用戶通信體驗得到大幅度提升。本文主要就固定中繼最佳放置位置選擇以及如何通過恰當?shù)闹欣^節(jié)點選擇算法來降低移動中繼切換次數(shù)進行相關(guān)研究。
　　本文首先基于 TD-LTE-A中繼系統(tǒng)級仿真平臺對于中繼引入所帶來的系統(tǒng)吞吐量增益進行了仿真，并且得出了中繼的引入使得系統(tǒng)吞吐量大幅度提高的結(jié)論。接下來在該場景下對于固定中繼的最佳位置進行了確定，通過仿真和理論分析發(fā)現(xiàn)在每扇區(qū)一個固定中繼的

3、情況下，中繼位于相鄰兩扇區(qū)天線主瓣夾角中心線，距離基站2/3倍小區(qū)半徑處時，中繼用戶平均吞吐量與中心小區(qū)用戶平均吞吐量指標均能達到最大值，也就是說該位置為最佳中繼放置位置。
　　同時本文還提出一種引入中繼候選域的改進中繼節(jié)點選擇方法，該方法主要針對終端運動場景下的中繼節(jié)點進行選擇，其主要思想是中繼選擇在候選域中進行，只要下一時刻中繼不運動出候選域，就仍采用該中繼進行通信，直到該中繼運動出候選域后再重新進行中繼的選取。通過系統(tǒng)級仿真

4、驗證了所提改進算法不僅能夠在中繼平均用戶吞吐量性能指標上較無中繼候選域方法有所提升，還能夠大幅增加一次通信持續(xù)時間，避免中繼的頻繁切換，從而節(jié)省系統(tǒng)開銷。同時本文還對候選域大小的選取對于系統(tǒng)性能影響做了更加細致的研究，為了能夠進一步提升系統(tǒng)性能，候選域采用圓心位于之前找到的最佳中繼位置處的一個圓形區(qū)域。通過仿真得出候選域大小與中繼用戶平均吞吐量成反比，與一次通信持續(xù)時間成正比的結(jié)論，在選擇候選域大小時要根據(jù)實際情況進行選取。當系統(tǒng)對于中