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1. 研究目的与意义(文献综述)
5G技术的应用场景主要包含了增强移动宽带(eMBB)、大规模机器通信(mMTC)和高可靠低时延通信(URLLC),本选题主要考虑eMBB场景中的室内单层超密集网络场景。为了满足用户快速增长的业务需求,在eMBB室内单层超密集网络场景中,动态TDD(D-TDD)技术得到了应用。该技术通过对基站子帧配置的动态调整,从而最大化满足该基站用户的业务需求。动态TDD技术是5G NR(New Radio Access Technology)技术中的一个重要的研究方向。动态TDD技术在提升网络整体性能的同时,也带来了交叉时隙干扰。本文旨在对5G室内超密集网络场景中的动态TDD技术进行研究,提出降低交叉时隙干扰的解决方法。
国内外研究现状分析:
由于5G网络的关键特征将会是超密集小小区部署(小区半径小于几米)和不同的从超低时延到千兆速率的需求。基于TDD的空口被提议应用于针对小小区信号小延迟传播经验的部署,灵活分配每个子帧上下行传输资源。这种在灵活选择上下行配置的TDD也被称为动态TDD。在动态TDD上下行配置的情况下,不同的小区能更如灵活适应业务需求,对减小基站能耗也有一定作用。动态TDD技术一般只在小覆盖的低功率节点小区中使用,而在大覆盖的宏基站小区中一般不使用动态TDD技术。超密集小小区组网和大量的应用将成为5G无线通信系统的基本内容。一个动态TDD的部署可能引起上下行子帧交错干扰和降低系统性能。5G动态TDD的主要挑战包括更短的TTI、更快的UL/DL切换和MIMO的结合等。为了应对这些挑战,目前被考虑的解决方案有如下4种:小区分簇干扰缓解(CCIM)、elClC/FeICIC、 功率控制、利用MIMO技术。
2. 研究的基本内容与方案
为了降低5G网络超密集场景中的交叉时隙干扰,本文研究了基于图论的分簇方法。该分簇方法包括一种改进的耦合损耗计算方法和一种基于图论的新型分簇方法,其中改进的耦合损耗计算方法同时考虑到了BS-BS的交叉时隙干扰和UE-UE的交叉时隙干扰,确立了一个改进的耦合损耗的阈值。基于图论的分簇方法将边划分为强边或弱边,分别表示基站之间存在强千扰或弱干扰。基于图论的分簇方法的原理是将基站抽象为点,将基站间的耦合损耗抽象为边,将强边分到一个簇内,使得簇内的边尽可能都是强边。这种方法的结果会使得簇内的基站都是具有较强交叉时隙干扰的真正需要交叉时隙干扰消除的基站,簇的大小也能够间接的得到控制。经过反复的判断迭代,场景中的强边最终能够汇聚到若干个簇内,形成最终的分簇结果,从而提高用户的网络速率和信干噪比。
其次,本文研究了基于子帧更新的动态TDD上下行子帧配置方法。传统的上下行子帧配置方法是基于业务量的上下行子帧配置方法。基于业务量的上下行子帧配置方法通过基站当前和历史的上下行业务量,计算出上下行业务量的比例,进而选择最接近该比例的上下行子帧配置。上下行比例法复杂度低,但仅考虑了业务量和子帧配比,没有考虑到子帧的顺序及UE-UE交叉时隙干扰。为了改善传统上下行子帧配置方法存在的未考虑子帧顺序、未考虑UE-UE干扰等问题,受到传统上下行子帧配置方法的启发,本文构想了一种基于子帧更新的上下行子帧配置方法。本方法的核心思想在于通过小幅度的更新基站上下行子帧配比和子帧传输方向,减少发生交叉时隙干扰的子帧数量,进而降低基站间的交叉时隙干扰。
3. 研究计划与安排
第1周—第3周搜集资料,撰写开题报告;
第4周—第5周论文开题;
第6周—第12周撰写论文初稿;
第12周—第15周修改论文;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 郭孟里.5G系统中动态TDD技术研究 .北京邮电大学.2018
[2] 陶小峰.超密集无线组网.电子工业出版社.2017
[3] 薛瑞琦.无限小小区网络中资源分配技术研究.上海交通大学.2015
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