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随着移动通信用户数量的快速增加,服务类型的日益丰富,以及互联网应用的普及,导致数据流量需求急剧上升。这给蜂窝网络带来了很大的压力。一些技术被引进到LTE系统,例如大规模多输入多输出技术(MIMO)、设备到设备技术(D2D)和具有小型基站的异构网络。尽管采用了这些前沿技术,但有限的授权频谱仍然是网络容量提升的瓶颈所在。因此,一些运用非授权频段来传输LTE数据流量的技术被提出来,其中最受关注的方案是LTE-U技术(LTE-U)。本文在LTE-U/WiFi共存网络的背景下,基于LBT协议和用户卸载技术,研究了WiFi系统的传输延迟性能。具体工作和成果如下:1.针对LTE-U/WiFi共存网络的WiFi系统延迟问题。首先,本文提出一种应用于纯WiFi网络的模型。通过求出在任一时隙WiFi用户的试图传输概率和碰撞概率,得到WiFi用户的传输成功概率、传输发生碰撞概率以及信道空闲的概率。基于此,分别求出用户退避时间、数据包碰撞时间和数据包在信道中传输成功所经历的时间,从而求出WiFi的传输延迟均值。然后,基于LBT共存协议,通过分析共存网络中LTE-U用户对WiFi用户传输产生的影响,模型被推广到LTE-U/WiFi共存网络中,并在该共存网络中求出WiFi的传输延迟均值。仿真结果表明,小数量的LTE-U用户以及从LTE-U系统卸载用户到WiFi系统可以获得更小的WiFi传输延迟均值,此外,在拥有大尺寸LTE-U竞争窗口(CW)的共存网络中,WiFi系统可以获得更小的传输延迟均值。对于WiFi系统本身而言,采用小尺寸的CW和更高的传输速率可以得到更好的延迟性能。2.本文从WiFi接入概率角度研究LTE-U/WiFi共存网络的WiFi传输延迟性能。首先,基于LBT共存协议,结合全概率公式,提出模型计算LTE-U/WiFi共存网络中的WiFi接入概率,并且推导得到该概率关于共存网络中LTE-U用户数和WiFi用户数的表达式。仿真结果表明,从LTE-U系统卸载用户到WiFi系统以及大尺寸LTE-U CW可以帮助获得更好的WiFi接入概率性能。接着,在两种不同类型的共存网络中对已被求出的WiFi接入概率进行优化。第一种共存网络由1个WiFi接入点(AP)和1个LTE基站(BS)组成,在保证共存网络用户平均吞吐量的条件下,通过卸载LTE-U用户到WiFi系统中优化目标。在该共存网络中,得到了最大化的WiFi接入概率表达式,并获得了卸载用户数。然后,基于1个AP和1个BS共存网络的分析,研究1个BS和多个AP共存网络中WiFi接入概率的优化问题。通过提出的算法,最小的WiFi接入概率得到优化,并得到从LTE-U系统卸载到每个AP上的用户数。