摘要：LTE（长期演进）随机接入过程，利用优越的随机接入代码的相关特性被得到实现。每个用户单位随机发送选择随机接入代码，Node B（基站）尽所有可能检测每一个代码通过关联的接受信号。通过比较相关输出功率到阈值，随机选择的代码被标识。本文讨论LTE系统随机接入过程中的中继网络，由中继网络引入所造成的问题被解决，并且提供一个解决方案。建议的解决方案包括用于下行链路功率控制策略广播信号和上行随机接入信号。仿真结果表明该解决的问题是克服了建议的功率控制算法，同时保持向后兼容。
导言
LTE系统将提供数据传输速率高达100 Mbps。[1-2]. LTE系统的上行采用单载波系统。的FDMA（SC - FDMA技术），它利用了单载波调制和频域均衡。本质上，它具有较低的峰均功率比（PAPR），而有与OFDMA技术[3]类似的系统的复杂性。因此，SC - FDMA技术被视为对患有OFDMA的选择方案高PAPR的，尤其是在上行系统。在SC- FDMA技术基于上行系统，新的网络项目是由竞争为基础的随机访问过程。多用户设备（移动终端），它愿意加入该网络，同时传输信号通过随机随机存取接入信道。该决议在多个在相同的相关性相关法规有大国和相关不同的UE争在代码中进行域进行利用的相关性财产随机存取代码。
代码，具有体积小或零相关权力。由于节点B是UE的'选择的随机接入码不知道，它调查所有可能的随机存取相关产出码。通过比较每个相关输出电源预定义的阈值，标识UE的节点B的随机存取码。
与此同时，继电器为基础的多跳网络采用的是蜂窝系统的覆盖面扩大和提高部署成本低吞吐量[4]。介绍继电器网络向LTE系统似乎是不可避免，以满足相对庞大的覆盖要求。因此，本文提出一问题，特别侧重于在中继网络LTE系统上行随机接入过程。由所造成的问题中继网络的推出是解决，一个解决方案提供。建议的解决方案包括电源控制两个下行广播信号和上行随机策略访问信号。
本文的其余部分组织如下。科Ⅱ提供的随机存取过程中的LTE背景系统。第Ⅲ描述随机存取过程LTE系统中的中继网络，解决了问题，提供了解决方案。第Ⅳ提供了仿真结果。最后，第Ⅴ本文总结并得出结论。
答：程序随机访问过程
LTE系统随机接入过程提供了最初的网络进入新的机会，未来移动终端和网络重新进入UE的机会，那些愿意摆脱空闲模式。图。 1说明了随机接入过程的程序。
首先，定期广播信息节点B就如随机接入码随机存取过程中，随机接入信道，发射功率，接收和必要的信号强度。其次，每个UE的传输随机抽取
随机存取代码。请注意，不传输UE的详细信息传输，但在这步随机接入码。
第三，节点B进行多用户检测，并分配检测到的UE的资源。第四，每个UE的传输详细信息使用分配的资源。第五，节点乙确认每个UE的详细信息，并发送应答每个UE消息。当完成上述五个步骤成功后，Node B和每个UE发起数据沟通。
考虑一个LTE上行载波系统的总B.系统描述图。 2说明了随机接入过程的系统模型包括发射器和接收器。M和N的随机存取副载波。每个UE随机选择随机存取代码其中Ĵ随机存取代码。基本信号后加工，如N点DFT，子载波映射，M点离散傅立叶和循环前缀（CP）的插入，随机存取信号每个UE是同时传输的相同的随机接入信道。随机存取信号之间的碰撞可能发生。然而，有效地解决冲突利用优越的随机存取相关特性代码。情商。 （1）给出了相关特性的随机存取码。
其中K是随机存取码长。两个随机接入码相关产量较大的值只有两个代码是相同的。利用这一特性，多个随机存取信号都可以解决。
每个UE的信号到达随机存取在节点B与由于各种不同的传播时间延迟。因此，
随机存取侦测目标包括：1）随机接入码识别，2）传输延迟估计。当节点B接收随机存取信号，它执行基本包括CP搬迁，男信号处理点DFT，和副载波去映射。然后，随机访问检测过程中进行。随机存取探测器由J的相关器，以及相关的各相关器接收信号的J随机存取代码之一的传播延迟的估计。通过不同的传播延迟估计作为可调参数升，每一个相关器输出的最大相关调查（阿根廷最大主任（f）在图。2）。
升各相关器的输出相比，预定义阈值，并确定最后的决定。例如，如果Ĵ最
升等于1微秒，节点B可以承认一个事实，即某些随机UE
最后，最大相关代码＃j的大的相关器相关输出大于预定义的阈值时的传输访问代码的传播延迟为1微秒因子。
三随机存取发射功率控制
为了克服通道效应，如远近的问题，UE的集的随机存取发射功率考虑距离相关的路径损耗，小尺度衰落和阴影。情商。（2）描述随机存取传输功率控制（TPC）算法。 其中UEtx，NBtx和B，分别。 NBtx和NBtx注意的是UE的发射功率，发送节点的B电厂，以及必要的接收信号强度在节点注在节点B的广播消息中，并通知注在UE的信号接收节点B的实力。式中。 （2）
注的通
-RSSUENB表示节点B之间的信道损耗与包括UE的路径损耗的衰落，阴影。换句话说，节点之
间的信道损耗B和UE是台电补偿算法，并在节点收到随机访问每个UE的信强度B是维护以道，无论条件每个UE。
三 中继网中的随机接入过程 A．中继网中的随机接入过程
中继网络中的随机接入过程如图3所示。首先，节点B的随机接入信道分配，并通知其到中继节点的广播消息（RN）的。分配的随机存取通道可相同或不同的是节点B的随机存取通道详情，将在下一小节中讨论。第二，广播通知护士对节点B信息交换所通过适当的信息交换所的TPC算法，覆盖范围内的UE注册护士将得到注册护士和UES超越了BCH对注册护士覆盖率将收到来自节点B第三信息交换所，每个UE发送随机抽取随机存取代码。请注意，每个UE不需要区分
节点B和UE的注册护士，因为每个只有遵循强散消息无论是从传播节点B或护士。第四，护士进行随机访问检测和报告，节点B检测到的UE第五，
Node B中分配资源，以检测到的移动终端，并资源分配信息通知到注册护士。第六，注册护士广播资源分配信息。第七，每个UE发送的详细信息使用分配资源。第八，护士报告收到UE的'详细信息到节点B第九，确认每个节点B UE的详细信息，并传输到ACK消息注册护士。最后，护士ACK消息传达到每个UE。当完成上述步骤成功，Node B和每个UE启动数据通过护士的沟通。
B. 框架结构
对于中继网络，节点B和护士框架结构的有效功能应该精心设计。在本款中，对BCH和框架结构的RACH随机接入过程的重点，因为是我们的主要关切。
图。4（a）给出了两跳中继network.Two的节点B和RNS可能的框架结构图给出的例子。 4（b）及4（c）项。图。4（b）为争无框架结构，其中的节点B和注册护士RACHs们在不同的位置分配的框架。图。4（C）代表的论点为基础的框架结构，其中的节点B和RNS RACHs在同一分配在框架中的位置。对于这两种结构中，节点B和RNS被认为是同步，与BCHS是在分配相同的位置。
在争论无框架结构的情况下，台电的随机存取算法的改进是没有必要，因为节点B和RNS随机存取信号不会相互碰撞形成的。但是，节点B的安排每个护士的RACH不碰撞的数据流量。例如，瑞秋的RN1图。 4（一）应安排不碰撞的UE2数据流量。因此，作为护士和UE数目和复杂性的增加负担调度增加。
另一方面，在竞争为基础的框架结构的情况下，该节点B和RNS随机存取讯号可能会发生碰撞，造成相互干扰，而其他时间安排的RACH分配负担是没有必要的。只要该方法克服干扰信号之间的随机存取提供，争为基础的框架结构，是非常可取由于简单。本文将采用竞争为基础的框架结构，有办法解决干扰问题将提供四小节中
C. Bch中继节点的发射功率控制算法
在中继网络中，每个UE进行随机访问进程交换所收到的信号最强无论是从节点B发送或注册护士为基础。本款提出了一个有效的信息交换所的护士台电算法。受建议散的TPC算法，该护士在广播消息继电器的覆盖率始终比节点B在那大另一方面，在超出了护士广播消息报道总是比节点B每个UE低不需要区分节点B和护士，但只需要遵循较强的广播消息无论节点B和护士。台电建议的散算法描述如下。
是注册护士的信息交换所的力量，节点B的散力，路径流失方程的节点B，每个路径损耗公式护士，对PNB的（⋅），每个行业的反函数注册护士，节点B之间的估计距离，每个护士，而节点B散的接收信号在每个护士的力量。 NBt被告知由节点B散到护士。情商。（3）也可用于多跳中继方案模型设置为一个父节点和子节点，分别NBtx和RN德克萨斯州。在拟议散台电算法，注册护士散覆盖范围内的注册护士总是比节点B无论是大的位置和护士的覆盖面。
在随机存取中继网络传输功率控制算法 干扰问题
正如在上一小节每个UE检测到信号最强的散化无论是从节点B或护士传输，发射功率调整随机存取根据该信息交换所的信息。超出范围的UE的注册护士（以下简称UE的注记谱）设置随机存取之间的传输功率考虑UE的NB和节点B同样的路径损耗，
在覆盖范围内的UE的注册护士（以下简称UE的注册护士记谱）设置随机存取发射功率
考虑到与UE的注册护士RN和传递损失。注：由于传输和UE的UE功率进行了优化护士为节点B和护士分别，他们可能会造成干扰对方。特别是，
造成的干扰信号之间的随机存取UE的NB和节点B之间的UE的注册护士和护士随机存取信号是相当严重时，UE的NB是稍微超出范围的注册护士位置。
图。 5说明了UE的干扰程度之间引起注意UE的注册护士及注册护士，注册护士时四部署随机访问。爵士是指之间的护士和UE的UE在护士注意接收信号强度的比率。爵士表示较低之间UE的注册护士RN和随机存取从UE注强干扰。例如，如果UE的NB是在该地区的一个位置，干扰水平为6至9分贝。区域A至D覆盖几乎所有的细胞，这意味着一两个UE的形成原因明显干扰（超过6分贝）之间的UE的注册护士和护士随机存取的一半。
因此，新的方法来解决这一干扰问题是必要的。
为了克服干扰问题，我们提出了一个新的台电继电器随机存取网络算法的基础上随机存取信号功率斜坡内护士覆盖范围。图。 6显示了该随机概念访问的TPC算法。发射功率和UE的UE注护士注：注册护士随机访问的TPC算法。然后，接收信号注强度的UE在节点B，UE的注册护士，而在护士成为必要的接收信号强度。该注比，这会导致干扰问题，随机访问与UE的注册护士和注册护士。同时，发射功率对
磷。UE的RN是注册护士增加至P_UE时提出算法通过。随后，接收信号在护士的UE护士强度提高到由于P是注
另一个重要方面是要考虑的干扰护士之间的UE UE的NB和节点B的随机存取（一注）。虽然我NB是增加至P_I注意的建议注册护士UE的注册护士的干扰随机存取之间UE的注 和Node B可以忽略不计。
为了摆脱必要性UE到节点B之间的区别和护士，情商。 （2）不应该被改变。相反，我们提出必要的接收信号强度为继电器网络（ 记下该组件是UE的UE的发射功率，这是稍微超出了护士细胞覆盖。换句话说，建议台电算法提高UE的注册护士，以克服与UE的NB和节点B，其中在稍出UE的注册护士随机存取位于细胞边缘所造成的干扰。在本文中，我们设置UEtxN_边缘为50〜100米范围以外的注册护士位置。通过设置式干扰问题是可以解决的未经UE的修改。
模拟结果 仿真参数
模拟参数的选择从[2，5]。在节点B和护士小区半径设置为1公里，100米载波带宽为2.5千兆赫的频率，总模型被认为是10兆赫。在随机访问代码的长度为839，和随机接入信道带宽为1.04兆赫。改良成本231羽田孜路径损耗模型，采用[6]。 ETU的瑞利衰落信道模型[5]和日志正常，8分贝标准差模型，还通过了阴影。最大传输的节点B，护士，和UE功率为43 dBm的设置，33 dBm时，和23 dBm的分别。在注册护士位置设置200至900米
链路级仿真
链路级仿真是进行调查爵士的影响。图。 7显示了检测概率小姐（下午）在爵士条款。预定义的检测阈值设置，以使该虚假报警的几率等于0.01。请注意，错过了检测和假警报发生时所传输的随机存取代码并没有发现，当不传输随机存取代码被检测到，分别为。对于给定的信噪比，是先生下午跌幅增加。同样，对于给定的主席先生，下午升幅减小信噪比。考虑到UE的，它是在位于小区边缘接收信号强度，信噪比为我们设置- 5分贝。那么，先生应该保持大于-4.5 dB至下午0.01提供的.
C.系统级仿真
图。 8图。 12显示系统级仿真结果。单元布局是一样的图相同。 5。图。 8和图。 9显示累积分布函数（CDF）的老师，从传统的TPC TPC和建议被采纳，分别为。在低爵士（以下-4.5分贝SIR）的民防部队是在常规的TPC高的情况下。即使最好的情况下（1 UE的，300米节点B- RN考试的距离），该低的SIR比0.15更大的民防部队和民防部队的低爵士几乎是最坏的情况下（5UEs，600米节点B0.7 - RN考试的距离）。在另一方面，低爵士民防部队维持在拟议的TPC案件低于0.1。它产生于注册护士的爵士是由台电提出改进算法。
图。10显示了在护士时，在节点B之间的距离来比较和RN。该UE的数字表示同时随机存取信号的数量。
每个UE均匀部署在一间囚室。由于平均随机存取试用以下之一[7]，我们设置在邻近的细胞是一个信号的随机存取数。尽管5个同步随机存取审判被认为是在[7]罕见的情况下，我们还研究了五个同时随机存取传输性能。在传统的TPC的情况下，PM是比较低时，节点B之间的距离是密切和RN。它来自一个事实，即UE的毒品调查科的干扰低。不过，由于节点B之间的距离增加下午和RN增加。尽管从UE注意增加干扰，毒品调查科的概率是近UE的注册护士蜂窝边缘位于素有节点B之间的距离减小和RN的增加。因
NB是设置为-116 dBm及RN是将跟进式。 （4）。
护士。（4），
RN）的正确的设置。每个护士套护士如下。
此，下午不显示为节点B之间的距离和RN的增加线性增加。在拟议的TPC的情况下，下午有很大的提高和维持低于0.02，即使最坏的情况。这是由于发射功率由拟议的TPC算法斜坡。
图。11显示了爵士的民防部队在节点B比较受拟议的TPC算法，建议台电民防部队转移到左边比较于传统的TPC的。这表明从UE到Node护士干扰B是由台电提出的算法提高。不过，民防部队低爵士（以下-4.5分贝SIR）的维持低。因此，建议由台电增加干扰到节点B可以忽略不计，在上一节所述。 图。12显示了在节点B时，在节点B之间的距离来比较和RN。下午建议台电，而传统的TPC几乎是相同的。它产生的是，建议台电算法的效果到节点B是微不足道的。
从上面的仿真结果，证实在注册护士有很大的提高，而下午时，在节点B是没有显着影响的建议台电算法。 五，结论
本文讨论在LTE中继系统的随机存取过程中的问题。传统之间的Node B和UE的随机存取可能造成重大干扰信号之间的护士和UE随机访问。本文还提出了一个简单而合理的解决方案，这是对信号的发射功率覆盖范围内的注册护士位于UE的斜坡。为了提供向后兼容性，台电提出的算法是基于对护士，这意味着没有UE的修改需要广播消息简单的修改。链路级和系统级仿真结果验证了所提出的TPC算法的有效性。干扰问题的解决是克服了算法而提出的TPC不会给自己带来不良影响到节点B之间现有的和UE随机接入过程。
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