非授权频段LAA系统和Wi-Fi系统共存性能分析与接入控制方案设计

摘要

随着无线数据流量的高速增长，频谱资源短缺和海量用户设备接入成为5G移动通信系统面临的重大难题。为了给用户提供更高质量的服务，在下一代网络中，宏蜂窝、小蜂窝以及无线局域网将相互协调共存。许可频段辅助接入技术(Licensed Assisted Access，LAA)可把LTE业务扩展到5GHz的非授权频段，是应对流量持续增长所带来的频谱资源短缺问题的有效方法。本文主要研究非授权频段LAA系统与Wi-Fi系统共存的性能分析以及接入控制方案设计。 首先，本文建立了非授权频段LAA系统和Wi-Fi系统共存的马尔科夫模型，分析了单信道共用条件下的共存系统吞吐量和时延与各个接入参数的关系。在此基础上，设计了自适应调整参数的MAC层接入控制方案。通过搭建Matlab仿真平台，对共存系统吞吐量、接入成功率等性能指标进行了仿真分析，验证了本文设计的接入方案可以在保障共存系统公平性的同时提升共存系统性能。 此外，为了进一步提高频谱资源利用率，本文研究了非授权频段多信道共用系统性能。从理论推导和系统仿真两方面对LAA系统和Wi-Fi系统共存多信道共用性能进行了分析，得到了一致的结果。基于此，提出了一种保障非授权频段多信道共用公平性的信道分配方法。仿真结果表明，多信道共用方案与单信道共用方案相比，能够提高频谱资源利用率，同时本文提出的分配方法与广义多信道随机接入方案相比，可以保障Wi-Fi系统的性能，并获得更好的总体性能表现。

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0513终稿-2015200592-胡怡-非授权频段LAA系统和W-Fi系统共存性能分析与接入控制方案设计

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