王 玮 徐平平 张 源

(东南大学移动通信国家重点实验室,南京210096)

未授权频段LTE-LAA与WiFi共存系统性能分析

王 玮 徐平平 张 源

(东南大学移动通信国家重点实验室,南京210096)

为分析在未授权频段授权辅助接入(LAA)框架与无线局域网802.11系列标准(WiFi)共存的系统公平性问题,基于当前LAA框架的类型B(type B),建立了LAA系统与WiFi系统的共存模型.使用二维离散马尔可夫(Markov)模型对type B接入过程的‘说之前听’类型3(LBT Cat3)进行建模分析,进而建立共存模型.通过更改共存的设备数量和LAA 设备的LBT Cat3参数,分析LAA设备与WiFi设备在共存场景中的性能.根据分析模型创建相应仿真场景,以验证分析模型性能.分析计算结果与仿真计算结果表明,提出的分析模型在不同LAA与WiFi设备数量比和不同LBT Cat3参数情况下均能有效预测共存的LAA与WiFi设备成功占用信道比率.LAA系统适当调整LBT Cat3参数可以实现与WiFi系统公平共存和最大化信道利用率.

LAA;LBT Cat3;Markov;系统共存

第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project,3GPP)提出基于长期演进技术的授权辅助接入(licensed-assisted access framework for long-term evolution, LTE-LAA)框架,用于将蜂窝网络中部分业务卸载到未授权频段.未授权频段充斥着大量无线局域网80.11标准(wireless fidelity,WiFi)设备,因此,与WiFi设备共存是在未授权频段部署LTE-LAA设备面临的重要问题.

在未授权频段,LAA设备采用基于竞争的分布式协调方式[1].LAA系统分布式协调接入基于“说之前听”(listen-before-talk,LBT)过程,即设备发送数据前需要侦听信道.LBT共有无退避LBT(LBT category 1,Cat1)、固定退避LBT (LBT Cat2)、具有固定竞争窗随机退避的LBT (LBT Cat3)和具有可变竞争窗随机退避的LBT (LBT Cat4)4类.其中与WiFi共存时,LAA系统被建议使用LBT Cat3 和……