论文部分内容阅读
LTE-Advanced是在LTE的基础上研究新一代移动通信系统(IMT-A: International Mobile Telecommunications-Advanced.的候选技术提案。为满足未来移动通信系统日益增长的高速数据业务需求,LTE-A系统对小区的平均吞吐量以及小区边缘用户的数据速率提出了更高的要求。无线中继(Relay)作为一种低功率、低成本的网络节点被引入到LTE-A系统中,其具有拓扑灵活的优点,能够有效提高系统频谱效率、拓展网络覆盖。在LTE的标准里,没有定义专门的流量控制机制。在LTE-A中,中继节点被放置在两个无线接口之间：Uu接口和Un接口。由于这两个接口是独立的,eNB不知道Uu接口的链路状况,并且UE不清楚Un接口的链路状况；而且由于接入链路与后向链路间速率不匹配,导致RN出现缓冲区过载的问题。所以此时有必要提出针对中继节点的流量控制方案。本文首先分析中继的缓冲区的过载情况。已有的跨层分析机制都是针对蜂窝网络中的基站-用户之间的无线链路进行分析,而在LTE-A系统中引入中继节点后,存在基站-中继(后向链路)和中继-用户(接入链路)之间两段无线链路。因此在本文中,我们拓展了这种跨层分析机制到无线中继系统中,综合后向链路和接入链路两段无线链路及基站、中继两个网络节点。在接入链路物理层采用AMC技术,并采用FSMC信道模型分析接入链路的链路质量状态之间转移概率；数据链路层上,eNB和中继节点均采用有限长度的缓冲区,并进行跨层队列分析,得到RN的队列状态分布的稳态概率；然后根据该稳态概率分析了中继的缓冲区过载概率,并且还对中继系统其他的一些性能进行了分析,包括：数据包丢失率,吞吐量等。在中继的缓冲区过载分析的基础上,本文提出了三种基于队列长度信息的流量控制方案：ON/OFF流量控制方案、单门限流量控制方案及双门限流量控制方案。三种方案的基本原理都是eNB根据从RN反馈回来的缓冲区队列状态信息调整发送速率,以达到控制拥塞。并分析了在各种流量控制方案下的系统性能,随后分析对比了三种流量控制方案的优缺点,其数值仿真结果验证了该三种流量控制方案能够有效地解决RN的缓冲区过载的问题。