论文部分内容阅读
为了应对移动数据流量激增和现有授权频段频谱资源紧缺的挑战,运用载波聚合技术将传统的LTE系统部署到非授权频段(LAA/LTE-U)成为了业界关注的焦点。目前,5GHz非授权频段上已经部署了一些无线热点(如Wi-Fi),传统LTE系统的引入将会对Wi-Fi系统造成干扰。特别地,非授权频谱具有公开共享的特点,部署在非授权频段上的无线热点可以自由占用频谱资源。如何公平合理地分配资源和提高资源利用效率成为了非授权频段上部署LTE系统亟待解决的问题。针对上述问题,本文设计了三种非授权频段中LTE系统的资源分配方案,分别为基于先听后说(LBT)机制的资源分配方案、下行动态频谱资源分配方案和基于动态时隙配比的资源分配方案。第一种资源分配方案细分为四种子方案:无LBT机制、FBE-LBT机制、固定退避窗口大小的LBE-LBT机制和可变退避窗口大小的LBE-LBT机制。该方案主要解决LTE系统与Wi-Fi系统同频部署的干扰问题和时域资源分配问题。第二种资源分配方案基于SDN网络架构,将共存系统中有限的频谱资源分配问题建模成重复博弈模型,运用决策树理论预测网络状态信息辅助系统做出更优的频谱分配决策。为了鼓励共存系统在博弈游戏中更加积极地分享频谱资源,论文在博弈模型中设计了一种鼓励机制。第三种资源分配方案在第一种方案的基础上对非授权频段中LTE系统的上下行时隙配比模式提出了改进,打破了传统LTE系统固定的7种时隙配比,根据LTE系统上下行业务情况动态地调整上下行时隙,更加灵活地分配上下行时隙资源。论文设计搭建了非授权频段中LTE系统和Wi-Fi系统的系统级仿真平台,实现了以上三种非授权频段中LTE系统的资源分配方案的系统性能评估与验证。仿真结果表明,基于LBT机制的资源分配方案使非授权频段中LTE系统公平合理地占用公共资源,实现与同频段上Wi-Fi系统的和谐共存。下行动态频谱资源分配方案提高了频谱利用效率和系统整体性能。基于动态时隙配比的资源分配方案使非授权频段中LTE系统在与Wi-Fi系统友好共存的前提下,根据上下行业务负载情况自适应地分配时隙资源,提高了时域资源分配的合理性,从而提高用户体验。