论文部分内容阅读
随着个人通信技术和市场的发展,在不久的未来,多媒体消息、在线游戏、视频点播、音乐下载和移动电视等数据业务的需求将远远超出了现有网络的能力。与WiFi和WiMAX等无线接入方案相比,WCDMA/HSDPA空中接口和网络结构过于复杂,虽然在支持移动性和QoS方面有较大优势,但在每比特成本、无线频谱利用率和传输时延等能力方面明显落后。因此,3GPP为WCDMA制定了长期演进计划,简称LTE。它主要包括两部分,它们是演进的UMTS地面无线接入网(E-UTRAN)和演进的UMTS地面无线接入(E-UTRA)。E-UTRAN全部基于分组交换并大大简化了网络结构以降低复杂度并减小系统时延。E-UTRA物理层则采用MIMO-OFDM的基本架构并使用了自适应编码调制、HARQ等先进技术以保证系统吞吐率。在本论文中我们根据3GPP协议TR25.813,25.814,25.913和25.914的要求和参数,设计搭建了一个基于SC-FDMA的准静态系统级仿真器。仿真器包括地理拓扑,Wrap-around,大小尺度衰落,功率控制,干扰消除,自适应编码调制,HARQ,分组调度等功能模块。仿真由独立的快拍过程组成。每个快拍过程中UE的地理位置确定之后,UE根据自身的地理位置和大尺度衰落情况选择BS建立通信链路。每条链路都要考虑小尺度衰落造成的快速波动,然后进行功率控制的迭代过程。待系统收敛之后每条链路上开始传输数据。之后我们采用类似动态仿真的时间驱动的方式观察这个过程一定时间并记录系统数据。我们主要研究目前E-UTRA上行物理层的基本参数的设定,例如帧结构,编码调制方式,HARQ参数等,对其进行评估以检验系统性能是否能达到3GPP在LTE发展计划中制定的目标,同时对系统采用的资源分配方式和分组调度方法进行比较研究。仿真结果表明,在相同带宽和天线配置的条件下,同具有E-DCH的WCDMA系统相比,E-UTRA物理层能够提供的频谱效率和边缘用户吞吐率均有2倍以上的增益,完全符合3GPP制定的目标和要求。当系统进行时频资源分配时建议结合干扰消除策略,利用时频二维联合的资源分配策略以进一步提高系统频谱效率。通过对调度算法比较研究可以看出正比公平调度算法兼顾了有效性和公平性,与轮询算法相比,同时提高了系统的频谱效率和边缘用户吞吐率。