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随着移动通信技术的快速发展和数据业务的高速增长,无线通信系统已经步入移动化、宽带化和IP化的时代。为满足未来无线通信系统需求,国际电信联盟(ITU)提出了IMT-Advanced,即4G技术,并且向全球征集技术标准。在业界备受关注的长期演进(LTE)技术虽然实现了部分4G移动通信的技术,但还没有完全到达Imt-Advanced的要求。为此,3GPP在LTE的基础之上提出了LTE-Advanced,使LTE向真正的4G平滑演进,它完全兼容LTE,并且满足ITU对4G标准的要求。
3GPP在LTE-Advanced中提出了一些新技术,包括频谱整合、载波聚合、协同多点传输、增强的MIMO技术、中继技术等。这些技术不但大大提高了LTE通信系统的性能,而且完全满足甚至超过了IMT-Advanced的要求。其中,中继技术作为一种低功率、低成本的网络节点引入到LTE-Advanced中,具有拓扑灵活、提高频谱利用率和扩大网络覆盖等优点,对提高小区吞吐量和改善小区边缘网络覆盖情况有重要作用。
本文主要研究了基于RoF的LTE-Advanced固定中继,在基站与中继之间使用光纤传输数据,结合LTE-Advanced中继与RoF两者的优势,改善系统性能。论文的工作主要有以下几部分:
1.基于LTE-Advanced中继网络的架构,提出一种基于RoF技术的中继网络架构,然后分别对RoF光纤回程链路和瑞利衰减无线信道回程链路进行仿真并对比仿真结果,证明光纤回程链路的性能更好,相同环境下误码率更低,更能保证系统的可靠性和稳定性。
2.基于LTE-Advanced三扇区小区模型,结合其网络覆盖特性,同时考虑相邻中继间的干扰、接入链路和回程链路质量等因素,对基于RoF的中继网络架构进行研究,设计RoF中继网络内基站和中继的部署策略。
3.基于本文RoF中继网络的架构,设计合理的中继接入/退出机制,确保用户通过中继传输获得通信质量的改善;提出中继传输用户的切换机制,本文的切换机制可以有效避免切换过程中用户数据在回程链路上重复转发的问题,大大低用户在中继切换过程中的网络延时,减少基站间切换用户的数据转发总量。
4.根据前面的研究工作,结合Full Buffer业务模型对本文的中继系统用Opnet进行仿真,分析系统性能。证明在加入中继后可以改善小区边缘网络覆盖。最后还分析了接入控制算法使用不同的阈值对系统的影响,结果表明,合理设置中继接入控制阈值有助于充分发挥中继系统的作用,使系统性能更佳。