TD-LTE-A下行鏈路能量效率與頻譜效率的聯(lián)合優(yōu)化.pdf

1、二十一世紀以來，智能手機用戶數(shù)目呈爆炸式增長，移動臺對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求越來越高，推動著相關(guān)標準組織對移動通信技術(shù)的不懈研究。自3GPP（the3rd Generation Partner Project）提出3G標準，無線通信一改以文字、話音業(yè)務(wù)為主的傳統(tǒng)，全面進入數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時代。從中國特有的TD-SCDMA3G標準演變而來的TD-LTE-A（Time Division-Long TermEvolution-Advanced），因其特殊的

2、雙工模式，將在LTE-A的后續(xù)發(fā)展中扮演重要的角色。在未來的B4G、5G技術(shù)的研發(fā)過程中，如何進一步提升數(shù)據(jù)通信的體驗將是研究重點。為了實現(xiàn)這一目標，自3G時代開始引入的MIMO（Multiple Input MultipleOutput）技術(shù)將會繼續(xù)發(fā)揮重要作用。
　　與此同時，新時代高速發(fā)展的移動通信開始面臨新的挑戰(zhàn)。目前資源與環(huán)境問題日益嚴重，包括通信在內(nèi)的各項產(chǎn)業(yè)的能耗問題引發(fā)了人們的關(guān)注，逐步成為新的研究熱點。在這一背景

3、下，綠色通信的概念應(yīng)運而生。除了提升系統(tǒng)容量和頻譜效率外，改善系統(tǒng)功耗、提升能量效率，也漸漸成為TD-LTE-A的進一步發(fā)展過程中的重要方向。
　　首先，本文對TD-LTE-A系統(tǒng)進行簡介，回顧其發(fā)展歷程并介紹相關(guān)技術(shù)。隨后本文介紹了TD-LTE-A下行鏈路模型和研究場景，給出了資源分配和功率分配的常見算法。
　　接下來，針對綠色通信相關(guān)要求，文章對系統(tǒng)能量效率展開研究。給出能量效率的計算方法，并且從資源分配和功率分配等角度

4、入手，研究能量效率的優(yōu)化。在研究能量效率過程中，本文不以單一能量效率為目標，而是加入了用戶目標速率、系統(tǒng)公平性等限制，更加符合實際系統(tǒng)的要求。仿真表明所提算法提升了能量效率，改善了系統(tǒng)公平性。
　　最后，本文研究了能量效率與頻譜效率的聯(lián)合優(yōu)化問題。首先本文推導(dǎo)了頻譜效率與能量效率的關(guān)系閉式，并分析二者數(shù)值關(guān)系。隨后建立了聯(lián)合優(yōu)化問題的模型，將頻譜效率作為限制條件納入考慮，并進行了求解。在求解過程中使用了線性預(yù)編碼簡化信干噪比形式，