基于智能优化算法的LTE上行功率控制研究.pdf

分类号： 密级：公开


专 业 学 位 研 究 生 学 位 论 文

论文题目（中文） 基于智能优化算法的 LTE 上行功率控制研究
The Research on LTE Uplink Power Control
论文题目（外文）
based on Intelligent Optimization Algorithm
研究生姓名 田晓咏
学位类别 工程硕士
专 业 学 位 领 域 电子与通信工程
学位级别 硕士
校内导师姓名、职称 阎石 副教授
校外导师单位、姓名
论文工作起止年月 2016 年 9 月至 2017 年 5 月
论 文 提 交 日 期 2017 年 4 月
论 文 答 辩 日 期 2017 年 6 月
学 位 授 予 日 期 2017 年 6 月

校址：甘肃省兰州市
原 创 性 声 明
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论文作者签名： 日 期：
基于智能优化算法的 LTE 上行功率控制研究
中文摘要
第四代移动通信技术（LTE）是当今社会主流的移动通信技术。 LTE 的出现
主要是为了应对数据业务的爆发式增长，多媒体业务的普及以及用户量的显著增
加而增加的数据需求，其主要技术包括：OFDM 技术，SC-FDM 技术，MIMO 技术，
链路自适应技术等。LTE 上行采用单载波频分多址（SC-FDM）技术，其特点是同
一个小区内用户之间互相不干扰，干扰主要发生在不同小区的同频用户之间，且
在小区边缘尤为严重。LTE 上行功率控制主要目的是：补偿 UE 端发射信号的路
径损耗和阴影衰落，调整同频用户之间的干扰和吞吐量之间的关系。
本文主要研究了 LTE 上行自适应的功率控制方案，对功率控制的研究做了详
细的总结。基于 3GPP 协议，搭建了蜂窝小区间功率控制仿真系统级平台。首先
利用平台仿真分析了协议算法，从影响功率控制的基站参数开始，分析了小区吞
吐量在不同基站参数下的走势，在不同仿真指标下总结了协议算法的缺点和改进
方向。本文根据设计 LTE 自适应功率控制方案初衷，详细研究了基于参数调节
自适应和基于用户位置自适应两类算法，通过仿真数据分析了这两种算法没有充
分利用用户的位置信息和算法自适应度不高的缺陷。针对现有算法不能智能规划
小区功率控制参数和高维度下分配功率控制参数的问题上提出了两种新的算法。
本文根据现有算法的不足之处提出了两种基于智能优化算法的功率控制方
案：基于粒子群优化算法（PSO）和基于生物地理学优化算法（BBO）的功率控制
方案。新的算法具有更高的适应性，仅仅根据基站参数就能