將長期演進（Long Term Evolution,LTE）技術(shù)應(yīng)用在免許可頻段,即免許可頻段LTE（LTE-Unlicensed,LTE-U）,可將基于中心化控制和扁平化結(jié)構(gòu)的蜂窩移動通信技術(shù)和免許可頻段資源相結(jié)合,從而突破無線頻譜資源稀缺的瓶頸,緩解許可頻段的通信傳輸壓力,有效提高整個蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)的容量。但LTE-U技術(shù)的實用面臨兩大挑戰(zhàn):與免許可頻段上已有的網(wǎng)絡(luò)尤其是Wi-Fi公平共存的難題,在隨機通斷的免許可信道上運行時服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service,Qo S）保障困難。本論文對LTE-U與Wi-Fi的公平共存機制、LTE-U網(wǎng)絡(luò)中的Qo S保障技術(shù)展開研究。為了LTE-U與Wi-Fi公平共存,即兩個網(wǎng)絡(luò)的用戶能公平地接入和占用免許可信道、完成所需的傳輸,我們研究LTE-U網(wǎng)絡(luò)的信道接入機制和資源分配。將該公平共存問題建模成面向兩個網(wǎng)絡(luò)的用戶吞吐量比例公平的時間、功率和頻譜資源聯(lián)合分配問題,并將其解耦成兩個子問題:面向所有用戶信道占用時間比例公平的時間分配問題,面向LTE-U網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部用戶吞吐量比例公平的子載波和功率聯(lián)合分配問題。進而提出兩個網(wǎng)絡(luò)的信道占用時間... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
縮寫、符號、術(shù)語表
1 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 免許可頻段的組網(wǎng)模式
        1.1.2 LTE-U網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及應(yīng)用
    1.2 LTE-U網(wǎng)絡(luò)的主要技術(shù)挑戰(zhàn)
        1.2.1 LTE-U與 Wi-Fi的共存難題
        1.2.2 LTE-U網(wǎng)絡(luò)的QoS保障難題
    1.3 研究意內(nèi)容與意義
        1.3.1 LTE-U網(wǎng)絡(luò)與Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)公平共存方案設(shè)計
        1.3.2 移動寬帶網(wǎng)絡(luò)場景中LTE/LTE-U網(wǎng)絡(luò)的選擇問題
        1.3.3 LTE-U-IoT中面向邊緣計算應(yīng)用的任務(wù)調(diào)度
    1.4 論文的主要貢獻和結(jié)構(gòu)安排
2 與Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)公平共存的LTE-U網(wǎng)絡(luò)信道接入機制和資源分配
    2.1 系統(tǒng)模型
    2.2 面向LTE-U用戶和Wi-Fi用戶吞吐量比例公平的資源分配
        2.2.1 使F_1(t_L,t_W)最大的LTE-U和 Wi-Fi兩個網(wǎng)絡(luò)間的時間資源分配
        2.2.2 使F_2(x_(k,n),p_n)最大的LTE-U網(wǎng)絡(luò)內(nèi)子載波和功率聯(lián)合分配
    2.3 共存性能分析
        2.3.1 Wi-Fi用戶基于DCF的信道接入過程及發(fā)包概率τW
        2.3.2 LTE-U網(wǎng)絡(luò)的信道接入過程及信道占用概率τL
        2.3.3 Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)和LTE-U網(wǎng)絡(luò)的相互作用
    2.4 仿真驗證
        2.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置
        2.4.2 信道占用時間比例
        2.4.3 LTE-U基站的最優(yōu)退避窗長
        2.4.4 用戶吞吐量及效用
        2.4.5 Wi-Fi/Wi-Fi共存和Wi-Fi/LTE-U共存對比
    2.5 本章小結(jié)
3 面向公平共存和高頻譜利用率的NOMA-LTE-U網(wǎng)絡(luò)信道接入機制和資源分配
    3.1 系統(tǒng)模型
        3.1.1 NOMA技術(shù)簡介
        3.1.2 基于分組NOMA的混合式信道共享
    3.2 面向max-min公平的時間-功率資源分配
        3.2.1 最小發(fā)送總功率
        3.2.2 基于max-min的組內(nèi)功率分配
        3.2.3 組間時間比例分配
        3.2.4 功率-時間比例聯(lián)合分配的快速搜索算法
    3.3 仿真驗證
        3.3.1 參數(shù)設(shè)置
        3.3.2 算法性能驗證
    3.4 本章小結(jié)
4 LTE/LTE-U異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的用戶接納控制策略設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)模型
        4.1.1 網(wǎng)絡(luò)場景
        4.1.2 LTE-U SBS信道接入
    4.2 LTE-U SBS服務(wù)能力評估
    4.3 用戶接納控制的MDP模型
        4.3.1 狀態(tài)空間——網(wǎng)絡(luò)負載分布
        4.3.2 用戶接納決策空間
        4.3.3 狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率函數(shù)——網(wǎng)絡(luò)負載變化
        4.3.4 系統(tǒng)效用函數(shù)——不同區(qū)域不同信道上用戶吞吐量對數(shù)和
        4.3.5 LTE/LTE-U異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的接納策略
    4.4 接納策略求解的集中式算法和分布式算法
        4.4.1 集中式算法
        4.4.2 分布式算法
    4.5 仿真驗證
        4.5.1 仿真設(shè)置
        4.5.2 LTE-U SBS的服務(wù)能力
        4.5.3 接納用戶至LTE-U SBS的比例
        4.5.4 不同局部負載狀態(tài)下接納決策的離散度
        4.5.5 平均效用收斂過程
        4.5.6 兩種算法下LTE MBS的接納比例
        4.5.7 系統(tǒng)平均效用與用戶新業(yè)務(wù)請求速率
        4.5.8 用戶請求阻塞概率
    4.6 本章小結(jié)
5 LTE-U-IoT中面向邊緣計算應(yīng)用的計算調(diào)度和傳輸調(diào)度
    5.1 系統(tǒng)模型
        5.1.1 任務(wù)卸載決策和設(shè)備狀態(tài)
        5.1.2 任務(wù)隊列
        5.1.3 傳輸隊列
        5.1.4 邊緣計算等待模型
        5.1.5 任務(wù)完成時延
    5.2 任務(wù)調(diào)度策略建模
    5.3 基于深度強化學習的策略設(shè)計
        5.3.1 無約束下的調(diào)度策略學習
        5.3.2 有約束下的調(diào)度策略學習
    5.4 DQL實現(xiàn)算法的改進
    5.5 仿真結(jié)果
        5.5.1 仿真參數(shù)設(shè)置
        5.5.2 DQN預(yù)訓練效果
        5.5.3 CDTSwc算法性能驗證
    5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 進一步研究方向
Appendix A 第5章相關(guān)定理證明
參考文獻
攻讀博士學位期間參研項目和主要成果
作者簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Radio Propagation and Wireless Coverage of LSAA-Based 5G Millimeter-Wave Mobile Communication Systems[J]. Haiming Wang,Peize Zhang,Jing Li,Xiaohu You.  中國通信. 2019(05)
[2]5G毫米波和超寬帶信號的驗證和測試[J]. 李峰.  電信網(wǎng)技術(shù). 2015(05)
[3]第一代到第五代移動通信的演進[J]. 彭小平.  中國新通信. 2007(04)

博士論文
[1]LTE-U系統(tǒng)的隨機接入和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C制設(shè)計與參數(shù)優(yōu)化[D]. 袁建濤.浙江大學 2019
[2]免許可頻段LTE和WiFi的共存、融合及優(yōu)化[D]. 陳琪美.浙江大學 2017

碩士論文
[1]60GHz毫米波無線信道傳輸特性研究[D]. 劉盛堯.華北電力大學 2015



本文編號：3559950