高速移動場景下基于幾何規(guī)劃的無線資源管理的研究.pdf

1、在升級版長期演進(jìn)(Long Term Evolution-Advanced，LTE-A)系統(tǒng)中，為了滿足對系統(tǒng)帶寬、峰值傳輸速率、用戶平均吞吐量、邊緣用戶吞吐量以及頻譜效率的要求，LTE-A中引入了載波聚合、多天線增強(qiáng)、多點(diǎn)協(xié)作傳輸、中繼、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)干擾協(xié)調(diào)等關(guān)鍵技術(shù)。其中，無線中繼傳輸技術(shù)的提出，是為了解決擴(kuò)大覆蓋、提高小區(qū)邊緣吞吐量的問題，自提出以來，逐漸成為研究的熱點(diǎn)之一。
　　另一方面，隨著人們越來越多的選擇乘坐高鐵出行，所

2、以對于高速鐵路的應(yīng)用環(huán)境，無論是列車控制，還是旅客通信，也期待能夠使用先進(jìn)的通信技術(shù)，進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸。但是，目前現(xiàn)行的高速鐵路無線通信系統(tǒng)正面臨著多普勒頻偏大且變化迅速、無線信道沖擊響應(yīng)相干時間短、高速列車密閉車廂穿透損耗大等諸多問題，對系統(tǒng)為乘客提供更高速、穩(wěn)定的通信業(yè)務(wù)造成極大阻礙。
　　因此，本文結(jié)合高速鐵路場景下的實(shí)際情況與無線中繼技術(shù)的應(yīng)用，深入研究了利用幾何規(guī)劃解決高速移動場景下中繼系統(tǒng)無線資源分配的算法，提出本文

3、的多小區(qū)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，對高速場景下各小區(qū)之間的干擾進(jìn)行了分析，加入了新的在高速鐵路環(huán)境下十分重要的時延約束，并給出了貪婪的子載波自主分配與幾何規(guī)劃的功率分配聯(lián)合算法、含有松弛變量的子載波與功率聯(lián)合分配幾何規(guī)劃算法、相互迭代的子載波與功率聯(lián)合分配幾何規(guī)劃算法、分布式功率分配幾何規(guī)劃算法等幾種新的基于幾何規(guī)劃的無線資源分配算法，最后對算法的性能進(jìn)行仿真驗(yàn)證與討論，重點(diǎn)分析新算法與傳統(tǒng)算法以及理想上限之間的差距并分析原因。仿真實(shí)驗(yàn)證明，本文提