载波聚合系统中功率控制与功率消减技术研究

摘要

LTE-A是3GPP为了满足4G移动通信标准IMT-Advanced的要求而提出的，其中引入了载波聚合这一关键技术，载波聚合技术旨在通过聚合多个零散的窄带频谱以满足系统更高的带宽需求，从而实现更高的峰值传输速率和频谱利用率。载波聚合技术的引入，使得LTE中的部分技术需要作出改进以适应新的通信场景，比如对用户终端的功率控制技术。另外也带来了一些新的问题，比如功率消减以及对LTE系统的后向兼容等问题。
　　本文在对LTE中的功率控制原理以及几种传统功率控制算法研究的基础上，结合传统功率控制算法中全功率补偿的思想和基于IoT的载波聚合功率控制算法，提出了一种改进的载波聚合系统功率控制算法。该算法满足载波聚合系统中功率控制的要求，对各成员载波分别进行功率控制。该算法将小区中的用户分为中心用户和边缘用户两种类型，对中心用户采用全功率补偿的功率控制算法，对边缘用户则继续采用基于IoT的载波聚合功率控制算法。仿真结果表明，改进的功率控制算法能有效地提升系统吞吐量。
　　其次，对凸优化的相关理论和基于凸优化的功率控制算法做了仔细的研究，并分析了载波聚合系统中功率消减的必要性和重要性，在此基础上提出了功率消减方案。该功率消减方案是在基于凸优化的功率控制之后进行的，需要对各个成员载波进行基于单个成员载波最大发射功率上限的功率消减过程。仿真结果表明，凸优化的功率控制加功率消减的载波聚合系统，其扇区吞吐量相对没有功率消减的载波聚合系统有明显的提升。

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第一章 绪论

1.1 LTE-A系统概述

1.2 LTE-A中的关键技术

1.3课题研究的背景和意义

1.4论文的结构安排

第二章 LTE-A中的载波聚合技术

2.1载波聚合的场景

2.2对称聚合与非对称聚合

2.3载波聚合的实现方式

2.4控制信道的设计

2.5本章小结

第三章 载波聚合系统中功率控制技术的研究

3.1功率控制的基本原理

3.2经典的上行功率控制算法

3.3载波聚合系统中功率控制算法的研究

3.4功率控制算法的性能分析

3.5本章小结

第四章 载波聚合系统中功率消减算法的研究

4.1凸优化理论

4.2载波聚合系统中基于凸优化的功率控制算法研究

4.3载波聚合系统中的功率消减方案

4.4功率消减性能分析

4.5本章小结

第五章 总结与展望

5.1工作总结

5.2展望

参考文献

致谢

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