雙層異構無線網(wǎng)絡中資源管理關鍵技術研究.pdf

1、作為LTE-A系統(tǒng)中最有代表性的異構網(wǎng)絡單元，F(xiàn)emtocell通過在室內(nèi)部署低功率接入節(jié)點(FAP)，能夠有效地改善室內(nèi)無線覆蓋，為用戶提供更好的無線數(shù)據(jù)服務。但由于FAP是用戶根據(jù)自身要求自主安裝，缺少專門的網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化，為傳統(tǒng)Macrocell引入了額外干擾，使得雙層網(wǎng)絡的干擾問題變得更加復雜。為了降低此類干擾，本文對雙層異構網(wǎng)絡的無線資源配置展開研究，主要從功率控制和頻率復用兩個方面探索降低異構網(wǎng)絡內(nèi)部干擾的方案，研究內(nèi)容圍繞

2、以下三個主題展開:
　　首先，對雙層網(wǎng)絡中斷概率進行分析。利用空間泊松點過程對Femtocell基站進行數(shù)學分析。在信號傳輸過程中，采用IMT-2000的路徑損耗傳播模型，利用Turk-Mani近似方法推導出Macrocell層和Femtocell層中斷概率的理論值，并通過仿真分析，對理論推導的準確性進行驗證。
　　其次，研究了Femtocell覆蓋及優(yōu)化方案。根據(jù)Femtocell下行中斷概率，求得Femtocell用戶（

3、FUE）距離宏基站(MBS)的最小距離和FAP的最低發(fā)射功率。利用FAP的最低發(fā)射功率作為約束條件對典型的功率控制方案進行改進，提出基于用戶距離和中斷概率的Femtocell覆蓋及優(yōu)化方案。仿真結果表明，提出方案不僅能有效地降低雙層網(wǎng)絡的中斷概率、提升用戶的通信質(zhì)量，而且能節(jié)約系統(tǒng)的功率資源。
　　最后，研究分析了雙層網(wǎng)絡頻率復用方案。在對經(jīng)典的部分頻率復用方式(FFR)進行研究的基礎上，提出了一種改進的適用于雙層異構網(wǎng)絡的FFR

4、分配方式。在該方案中，整個系統(tǒng)頻帶被分為7個可用頻段，分別復用給不同區(qū)域不同扇區(qū)的用戶。宏小區(qū)中心區(qū)域的用戶使用頻率復用因子為1的一個子頻帶，邊緣區(qū)域每個扇區(qū)內(nèi)的用戶使用頻率復用因子為3的兩個頻帶，同時保證相鄰扇區(qū)間分配正交的頻帶。FAP通過感知宏小區(qū)的信號強度選擇接入合適的子頻帶，從而減少雙層網(wǎng)絡間的干擾。通過與經(jīng)典的FFR方案在子頻帶劃分、信干噪比、中斷概率及用戶的平均傳輸速率等方面進行對比分析。實驗仿真表明，改進的部分頻率復用方式