基于中继的蜂窝网络子载波需求及拥塞控制分析

摘要

正交频分多址接入(OFDMA，Orthogonal Frequency Division Multiple Access)是一种从正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术演变而来，用来在多用户通信系统中实现多址接入的技术。OFDMA将带宽划分为若干窄带的正交子载波。由于子载波的正交性，小区内的移动终端不会受到同小区的通话干扰，其干扰的主要来源在于小区间的干扰。
　　本课题分别以基于小区内中继的蜂窝网络子载波需求和基于小区间中继的蜂窝网络的拥塞控制为对象进行研究。首先研究的是对OFDMA所受到的小区间干扰进行分析。通过对其信号干扰比的推导，采用累积分布函数，得出小区中的移动终端发生通信时平均所需的子载波数。通过仿真表明，移动终端在对子载波的需求与信道的衰减因子、中继的位置等因素有关。通过和单跳相比，采用小区内中继的方式可以很明显降低通话所需的子载波数。其次，虽然小区内中继能够减轻移动终端对子载波的需求，但是小区内中继技术对减少子载波需求是有极限的。当小区发生拥塞时，小区内中继方式已不能满足用户的通信质量需求。因此，提出了小区间中继的方式将拥塞小区的通话中继到相邻轻负载小区中，从而实现资源利用的最大化。通过仿真表明，当相邻小区的轻负载率很低时，采用小区间的中继技术可以提高大约5倍的用户数。
　　本课题证明了中继技术的引入能够提升OFDMA蜂窝网络的容量。该分析成果对OFDMA蜂窝网络性能提升、网络搭建设计、资源规划、通信许可控制等方面的研究具有至关重要的作用。

目录

声明

专用术语注释表

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2相关研究工作

1.3本文结构及其贡献

第二章 基于中继的蜂窝网络关键技术介绍

2.1基于中继的OFDMA蜂窝网络技术介绍

2.2蜂窝网络资源分配技术

2.3蜂窝网络拥塞控制技术

2.4本章小节

第三章 基于小区内中继的蜂窝网络子载波需求分析

3.1系统模型

3.2小区间干扰分析

3.3子载波需求分析

3.4仿真结果

3.5本章小节

第四章 基于小区间中继的蜂窝网络拥塞控制分析

4.1系统模型

4.2干扰分析

4.3中继区平均所需子载波分析

4.4目标小区所需的子载波最优化

4.5仿真结果

4.6本章小节

第五章 总结与展望

5.1论文工作总结

5.2下一步的工作展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢