基于OFDMA的多跳蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋分析與優(yōu)化研究.pdf

1、現(xiàn)階段基于OFDMA技術(shù)的4G網(wǎng)絡(luò)正在逐步普及。傳統(tǒng)的蜂窩系統(tǒng)通過引入多跳中繼技術(shù)，將中繼節(jié)點部署在基站和移動終端之間，將會縮短蜂窩系統(tǒng)中節(jié)點之間的通信距離，從而可以有效地降低無線信號傳輸?shù)乃ヂ湫?yīng)，提高小區(qū)中的通信質(zhì)量，能夠很好地滿足下一代移動通信網(wǎng)絡(luò)高速數(shù)據(jù)傳輸，高質(zhì)量通話業(yè)務(wù)以及大范圍覆蓋等需求。因此，對中繼蜂窩系統(tǒng)進行研究具有十分重要的意義。
　　與傳統(tǒng)蜂窩系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比，中繼蜂窩系統(tǒng)中的中繼節(jié)點需要一定的頻譜資源，而且還

2、可能成為新干擾源，因此分析中繼蜂窩系統(tǒng)的覆蓋問題時，有更多的因素需要加以考慮。文章首先介紹了OFDMA系統(tǒng)的基本原理和優(yōu)缺點，分析了中繼蜂窩系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、主要技術(shù)以及在實際中主要應(yīng)用場景。在OFDMA中繼蜂窩系統(tǒng)的覆蓋問題的研究中，提出有效覆蓋半徑的概念，將通信網(wǎng)絡(luò)終端閾值轉(zhuǎn)化為概率問題，從網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路出發(fā)，分析了中繼系統(tǒng)中的傳輸模型，得到完整的系統(tǒng)覆蓋優(yōu)化模型，然后采用迭代算法對最大有效覆蓋半徑進行求解。最后通過仿真對有效覆蓋半徑

3、值進行了計算，仿真結(jié)果證實了所建立的系統(tǒng)覆蓋模型的合理性。
　　結(jié)合中繼蜂窩系統(tǒng)的實際應(yīng)用，對OFDMA中繼蜂窩系統(tǒng)雙向鏈路覆蓋問題進行了分析，并提出優(yōu)化方案。在單小區(qū)的覆蓋問題研究中，提出了功率控制方案，提高系統(tǒng)容量。針對多小區(qū)覆蓋情形，假設(shè)用戶在小區(qū)范圍內(nèi)服從均勻分布，對小區(qū)的雙向通信鏈路建立了干擾分析模型，首先對覆蓋性能進行理論分析，然后通過公式推導，得到了雙向鏈路優(yōu)化覆蓋模型，然后對有效覆蓋半徑進行分析求解。最后通過仿真證