LTE及LTE-Advanced小區(qū)邊緣性能提升的中繼技術(shù)研究.pdf

1、作為下一代的寬帶移動通信系統(tǒng)，LTE及LTE-Advanced均將提高小區(qū)邊緣的傳輸性能作為系統(tǒng)關(guān)鍵的需求指標(biāo)。在目前各種主流的小區(qū)邊緣性能的提升技術(shù)中，通過中繼節(jié)點實現(xiàn)的蜂窩多跳技術(shù)以及協(xié)作分集技術(shù)可以有效提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量，增加系統(tǒng)的覆蓋范圍。與實用性較弱的用戶中繼不同，固定中繼已成為下一代寬帶移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，如LTE-Advanced系統(tǒng)中的層3中繼和層2中繼。
　　 然而，作為獨立小區(qū)的層3中繼在為LTE-

2、Advanced系統(tǒng)帶來更高吞吐量和更大覆蓋范圍的同時，也帶來更復(fù)雜的干擾結(jié)構(gòu)、切換場景以及資源分配等一系列潛在的問題。隨著WLAN技術(shù)的迅速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，目前大量移動終端在配置有蜂窩移動通信模塊的同時還配置有WLAN接口，而在LTE系統(tǒng)日益廣泛的應(yīng)用過程中，配置有LTE、WLAN兩種接口的雙模終端將會陸續(xù)出現(xiàn)，這使得基于LTE與WLAN的新型中繼網(wǎng)絡(luò)成為可能。
　　 本文針對LTE三扇區(qū)系統(tǒng)提出一種新型的基于LTE/WLAN

3、的異構(gòu)中繼網(wǎng)路，用于提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量，增加系統(tǒng)的覆蓋范圍。文中首先對基于LTE/WLAN的異構(gòu)中繼網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)進(jìn)行研究，給出其網(wǎng)絡(luò)覆蓋模型；然后對該網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)工作原理進(jìn)行研究，主要包括兩跳接入/退出機制、空中接口協(xié)議棧以及兩跳切換機制三個方面；此外，對該網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行理論分析與仿真評估。
　　 與層3中繼的獨立控制方式不同，層2中繼主要以解碼轉(zhuǎn)發(fā)的方式協(xié)助小區(qū)邊緣用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其中利用層2中繼實現(xiàn)的協(xié)作分集技術(shù)可以為小

4、區(qū)邊緣用戶帶來分集增益，提高其傳輸性能。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷增大，有限的頻率資源日益成為限制系統(tǒng)吞吐量的瓶頸，協(xié)作分集技術(shù)通過引入網(wǎng)絡(luò)編碼以提高系統(tǒng)資源利用率，增加系統(tǒng)吞吐量，其中基于復(fù)數(shù)域網(wǎng)絡(luò)編碼（CFNC）的協(xié)作分集技術(shù)的資源利用率最高。然而由于直接分集鏈路的存在，若將現(xiàn)有的基于CFNC的協(xié)作分集技術(shù)直接用于LTE-Advanced系統(tǒng)，將導(dǎo)致更加嚴(yán)重的小區(qū)間干擾，甚至降低系統(tǒng)的吞吐量。
　　 本文針對LTE-Advanced