LTE-Advanced中继系统中的下行资源分配机制研究

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为了提升系统吞吐量、改善小区边缘用户的通信,LTE-Advanced中引入了中继技术。中继技术的引进使LTE-Advanced系统面临资源需求增加、干扰复杂化的问题,必须设计有效的资源分配机制和干扰抑制技术来解决这些问题。   本文深入研究了中继原理及LTE-Advanced系统中的中继技术。对资源足够使用和资源受限两种情况下,LTE-Advanced中继系统的下行资源分配机制进行了深入的研究,对现有研究进行了调研分析,总结它们的不足,从三个不同的方面提出了三种改进方案。   针对资源足够使用的情况,在用户最小速率要求不同时现有研究不能保障用户公平性的问题,以保障用户最小速率要求不同时用户间的公平性为目标,采用速率比例最小的方法,提出第一种改进方案,并对其进行仿真分析。仿真结果表明该方案相对于现有保障用户公平性的方案,吞吐量略有牺牲,但是公平性明显提高。   第一种改进方案很好地保障了用户间的公平性,但是,相对于最大化系统吞吐量算法,它在系统吞吐量方面的性能较差,所以本文以权衡系统吞吐量和用户间的公平性为目标,采用权衡因子最大的方法,提出了第二种改进方案,并对其进行仿真分析。仿真结果表明,在公平性方面,第二种改进方案较第一种改进方案略有降低;但是,在系统吞吐量方面,第二种改进方案的性能明显优于第一种改进方案。   针对资源受限的情况,现有算法在能达到QoS需求用户数方面性能较差的问题,在保障已“满意”的用户仍然“满意”的前提下,从优化未“满意”用户的满意度和增多能满足QoS需求的用户数两方面考虑,采用转让因子最大的方法,提出第三种改进方案,并通过仿真验证它的性能。仿真结果表明,相对于原方案,第三种改进方案在系统吞吐量和系统整体用户满意度两个方面性能略差;在满足QoS需求的用户数、用户公平性和未“满意”用户的满意度三个方面,第三种改进方案的性能明显优于原方案。
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