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LTE-Advanced中继系统中的下行资源分配机制研究
LTE-Advanced中继系统中的下行资源分配机制研究
LTE-Advanced中继系统是自下而上建立的，其需求来自无线电频谱的稀缺性和网络容量的需求。中继系统允许放置额外的基站以提高网络容量，其中中继节点（RRH）在资源分配中起着重要作用。在LTE-Advanced中继系统中，下行资源分配是一个关键问题，因为这涉及到如何分配频谱资源，以及如何利用这些资源最大化利益。在本论文中，将探讨在LTE-Advanced中继系统中下行资源分配机制的研究，并根据现有的文献进行综合总结和评估。
传统的下行资源分配机制有两种，即静态分配和动态分配。静态分配是将频谱资源分配给不同的用户，而不考虑用户需求的变化。这种机制不能适应用户流量变化的需求，容易导致资源浪费。动态分配是在用户需求变化时为用户分配资源，但这种机制需要更复杂的算法和计算完整性检查，会增加系统延迟并降低系统效率。
在LTE-Advanced中继系统中，一般采用动态资源分配机制。其中的主要算法包括基于最高信噪比（highestsignal-to-noiseratio，HSNR）算法、基于最低干扰度（lowestinterferencelevel，LIL）算法、以及基于功率控制（powercontrol，PC）算法。
最高信噪比算法是最广泛采用的动态资源分配机制之一。该算法是基于信噪比（signal-to-noiseratio，SNR）测量的，具体而言，RRH将选择信道中具有最高信噪比的用户。这种算法适用于用户数量较少的场景中，但在用户数量增加时，由于用户数量增加导致信道衰减损失，该算法会导致比较显著的信道干扰。
最低干扰度算法是另一种动态资源分配机制。该算法主要关注的是减少干扰度。在下行链路中，对于一组用户（称为RRH用户组），干扰来自于中继站到用户组之间其他用户所用的频谱资源。因此，选择使用散布在不同中继站之间的用户作为RRH用户组，是减少干扰度的一种有效方法。但是，该算法仍不能彻底避免线性干扰和非线性干扰，并且其计算复杂度相对较高。
功率控制算法是在LTE-Advanced系统中使用的最常见的动态资源分配机制之一。该算法基于信道状态信息（channelstateinformation，CSI）对所有用户进行分配，并采用两个步骤进行资源分配。在第一步中，RRH根据当前信道状态选择一个用户。在第二步中，RRH使用功率控制来优化这个选定用户的资源分配。这种算法的优点是可以使系统性能更加灵活，并且可以适应大量用户的情况。
除上述动态资源分配机制之外，还有一些其他的资源分配机制，例如识别用户、中继堆栈分层和用户分配基于最小输入错误率（minimuminputerrorrate，MIER）的资源分配等。每种资源分配机制都有其特定的优缺点，在选择时应根据网络要求和用户量进行选择。
总之，在LTE-Advanced中继系统中，下行资源分配机制的选择是优化系统效率，并在保证网络过程中动态资源分配的前提下最大化利益的重要因素。基于最高信噪比（HSNR）、最低干扰度（LIL）和功率控制（PC）算法是目前应用广泛的动态下行资源分配机制。这三种算法各有优缺点，选择哪种算法取决于网络的特定要求。