LTE-U机制下传输公平性研究及NS-3仿真分析

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近年来,随着无线通信技术的飞速发展,人们对通讯速率的要求越来越高,授权频段的频谱资源越来越满足不了用户的需求。为了解决这一日益突出的问题,人们开始考虑能否将LTE分流一部分流到非授权频段进行传输。LTE-U/LAA (Licensed Assisted Access)技术是一种可以将LTE的工作频谱扩展至非授权频段的辅助接入技术。该技术在保证公平性的前提下,通过载波聚合(Carrier Aggregation, CA)将LTE部署到非授权频段进行通信。但由于非授权频段属于共有资源,不再像授权频段一样专属于LTE。因而如何实现把LTE部署在非授权频段,并且保证与其他通信技术公平共存,成为了关系到LTE能否分流到非授权频段的重要课题之一。本文中首先对该技术基础做了介绍,概述了它的演进历程及其设计。阐述了 Wi-Fi系统的工作机理,分析了其的载波侦听机制和退避机制的原理。然后进一步阐述了先听后说(Listen Before Talk, LBT)机制,并指出其是LAA能否成功部署的关键。之后对NS-3仿真平台进行了介绍。并在该平台上实现了关于TR36.889[31]中定义的CAT4-LBT调度机制。在此基础上,搭建了 LAA与Wi-Fi共存场景,并进行仿真。本文对原有代码中关于到达率、SISO/MIMO模式等错误进行了修改,完善了仿真实现。之后在不同信道空闲评估(Clear Channel Assessment, CCA)门限、LTE不同传输窗口大小、以及UDP与TCP的不同灌包协议下,对LAA场景进行了仿真。分析了在不同场景下,引入LAA对Wi-Fi性能所造成的影响。表明了 LAA可以通过一定的参数设置将对Wi-Fi的影响控制在可接受的范围内,LAA是可以与Wi-Fi在非授权频段共存的,并对不同场景下的各参数的设置给出了建议。
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