TD-LTE-A系統(tǒng)中繼節(jié)點(diǎn)選擇算法研究.pdf

1、為了達(dá)到國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）提出的對(duì)于4G技術(shù)峰值速率100Mbit/s的目標(biāo)，作為現(xiàn)在公認(rèn)的兩個(gè)4G技術(shù)之一，TD-LTE-A系統(tǒng)引入中繼這一技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)更高傳輸速率。中繼具有廉價(jià)以及部署方便等優(yōu)勢(shì)，并且可以大大提升系統(tǒng)性能，但當(dāng)有若干個(gè)中繼位于用戶(hù)節(jié)點(diǎn)與基站之間時(shí)，如何合理的選取中繼節(jié)點(diǎn)來(lái)提升系統(tǒng)性能就成了至關(guān)重要的問(wèn)題。如果選取方式不得當(dāng)，中繼的引入會(huì)帶來(lái)更多的干擾和資源消耗，這勢(shì)必會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生很大影響；但如果能夠合理的選

2、擇中繼節(jié)點(diǎn)，就能夠使邊緣用戶(hù)以及與基站直連鏈路質(zhì)量不好的用戶(hù)通信體驗(yàn)得到大幅度提升。本文主要就固定中繼最佳放置位置選擇以及如何通過(guò)恰當(dāng)?shù)闹欣^節(jié)點(diǎn)選擇算法來(lái)降低移動(dòng)中繼切換次數(shù)進(jìn)行相關(guān)研究。
　　本文首先基于 TD-LTE-A中繼系統(tǒng)級(jí)仿真平臺(tái)對(duì)于中繼引入所帶來(lái)的系統(tǒng)吞吐量增益進(jìn)行了仿真，并且得出了中繼的引入使得系統(tǒng)吞吐量大幅度提高的結(jié)論。接下來(lái)在該場(chǎng)景下對(duì)于固定中繼的最佳位置進(jìn)行了確定，通過(guò)仿真和理論分析發(fā)現(xiàn)在每扇區(qū)一個(gè)固定中繼的

3、情況下，中繼位于相鄰兩扇區(qū)天線主瓣夾角中心線，距離基站2/3倍小區(qū)半徑處時(shí)，中繼用戶(hù)平均吞吐量與中心小區(qū)用戶(hù)平均吞吐量指標(biāo)均能達(dá)到最大值，也就是說(shuō)該位置為最佳中繼放置位置。
　　同時(shí)本文還提出一種引入中繼候選域的改進(jìn)中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法，該方法主要針對(duì)終端運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景下的中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行選擇，其主要思想是中繼選擇在候選域中進(jìn)行，只要下一時(shí)刻中繼不運(yùn)動(dòng)出候選域，就仍采用該中繼進(jìn)行通信，直到該中繼運(yùn)動(dòng)出候選域后再重新進(jìn)行中繼的選取。通過(guò)系統(tǒng)級(jí)仿真

4、驗(yàn)證了所提改進(jìn)算法不僅能夠在中繼平均用戶(hù)吞吐量性能指標(biāo)上較無(wú)中繼候選域方法有所提升，還能夠大幅增加一次通信持續(xù)時(shí)間，避免中繼的頻繁切換，從而節(jié)省系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)。同時(shí)本文還對(duì)候選域大小的選取對(duì)于系統(tǒng)性能影響做了更加細(xì)致的研究，為了能夠進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能，候選域采用圓心位于之前找到的最佳中繼位置處的一個(gè)圓形區(qū)域。通過(guò)仿真得出候選域大小與中繼用戶(hù)平均吞吐量成反比，與一次通信持續(xù)時(shí)間成正比的結(jié)論，在選擇候選域大小時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選取。當(dāng)系統(tǒng)對(duì)于中