LAA接入算法研究与仿真分析

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随着移动数据业务以及智能终端的爆炸式增长,授权频段频谱资源日益匮乏,室内和公共热点区域的网络日渐拥堵,网络性能明显下降。与授权频段相比,非授权频段具有丰富的频谱资源。为了充分利用非授权频段,2014年9月,3GPP启动了"基于LTE的非授权频谱接入"(Licensed-Assisted Access using LTE,简称LAA)研究项目,旨在通过在非授权频段上使用LTE技术,提升LTE网络的容量和用户体验。根据日本和欧洲的规定,非授权频道传输LTE需要采用LBT机制。LBT机制可能引发LAA和Wi-Fi之间隐藏终端的问题。对LAA系统的接收机,除了来自其它工作在免授权频段系统的干扰,其也可能受到LAA系统内其他LAA发送机的干扰。为了避免系统内干扰,LAA采用基于调度的无线接入,即LAA-UE需要一个无线资源进行传输,LAA-eNB就分配一个无线资源给用户。LAA-UE在使用无线资源前需要执行CCA,如果检测到这个无线资源被Wi-Fi网络占用,则LAA-UE在这个无线资源上的传输就要停止。当干扰概率小时,基于调度的无线接入的LAA的性能较好;当干扰概率比较大时,基于调度的无线接入的LAA的性能较低,用户体验很差。为了提高在干扰概率比较大时LAA的性能,提升用户体验,本文仿真验证了参考文献Lien提出的上行链路"最佳"接入理论的相关分析结果,接着仿真分析了用户数、资源批数、最佳用户数和资源批利用率之间相互的关系。在此基础上提出了干扰概率分区用户分组的接入算法,给出了接入算法的实现步骤。该算法适用于干扰概率变化缓慢的场景,是用户接入成功率与资源批利用率之间取得平衡的一种接入算法。仿真结果表明,与已有算法相比,提出的算法可以提高资源批的利用率和用户接入成功率。
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