LTE專網(wǎng)多小區(qū)協(xié)作組播波束賦形的研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，LTE等公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)的研究已經(jīng)非常成熟并得到廣泛應(yīng)用。專網(wǎng)通信作為無線通信的重要組成部分，在全球范圍也正面臨著迅猛發(fā)展，行業(yè)用戶對(duì)集語音、數(shù)據(jù)、圖像及視頻于一體的寬帶多媒體業(yè)務(wù)的需求愈加迫切，近年來，基于LTE核心技術(shù)的寬帶專網(wǎng)系統(tǒng)的研究得到了廣泛關(guān)注。
　　群組調(diào)度是寬帶專網(wǎng)的核心業(yè)務(wù)，改進(jìn)群組調(diào)度業(yè)務(wù)的性能對(duì)于促進(jìn)寬帶專網(wǎng)的發(fā)展具有重要的理論意義。目前寬帶專網(wǎng)系統(tǒng)中，不同小區(qū)間群組業(yè)務(wù)采用異頻調(diào)

2、度方式，在群組用戶越區(qū)切換成功率、邊緣用戶性能、信道容量、空時(shí)頻資源利用率方面依然有待提高。同頻調(diào)度方式可以提高群組用戶群組業(yè)務(wù)的性能，在專網(wǎng)窄帶PDT數(shù)字集群、公網(wǎng)E-MBMS等系統(tǒng)得到了廣泛研究。因此，針對(duì)LTE寬帶專網(wǎng)系統(tǒng)，本文提出一種基于同頻調(diào)度的多小區(qū)協(xié)作組播波束賦形算法，以提高用戶越區(qū)切換成功率、改善邊緣群組用戶性能、提升信道容量等。
　　本文先對(duì)同頻多小區(qū)協(xié)作單群組組播波束賦形算法進(jìn)行研究，為了保證群組內(nèi)每個(gè)用戶的性

3、能都能得到保證，采用最大最小公平性（MMF）準(zhǔn)則。并且針對(duì)專網(wǎng)用戶集中且角度信息容易獲得的特點(diǎn)，采用波離角（AOD）作為賦形參量。該問題為非確定性多項(xiàng)式難（NP-hard）的問題，本文提出采用半定松弛（SDR）的方法解決該問題。仿真結(jié)果表明，相對(duì)于異頻非協(xié)作及傳統(tǒng)單頻網(wǎng)全向天線的方法，同頻多小區(qū)協(xié)作的方法相可以改善邊緣群組用戶接收信號(hào)的質(zhì)量，提升群組用戶的信道容量；并且隨著用戶角度間隔的減小或基站天線數(shù)的增加，所提算法性能進(jìn)一步提高。<

4、br>　　其次，本文同樣采用SDR方法對(duì)基于服務(wù)質(zhì)量（QoS）準(zhǔn)則的同頻多小區(qū)協(xié)作多群組組播波束賦形算法進(jìn)行了研究，仿真結(jié)果表明，相比較非協(xié)作的方法，本算法可以更優(yōu)地利用空域資源，減少群組間干擾，提高邊緣用戶接收信噪比。
　　最后，本文針對(duì)專網(wǎng)系統(tǒng)低時(shí)延，低算法復(fù)雜度的需求，提出了低復(fù)雜度的多小區(qū)協(xié)作多群組組播波束賦形算法。算法中主要利用了群組用戶一般在地理位置上排列緊密成簇的特點(diǎn)，將簇內(nèi)角度信息近似看作一致。仿真結(jié)果表明，用戶角