基于萤火虫算法和图论的Femtocell干扰管理研究

发布时间：2018-05-17 05:29

本文选题：Femtocell + 异构网络　；参考：《西安电子科技大学》2014年硕士论文

【摘要】：在LTE系统中,室内信号覆盖和业务质量问题成为影响系统容量和性能的主要因素之一。因此,3GPP在室内环境引入了一种拥有覆盖范围小、低成本、低功率等诸多优点的室内接入点,Femtocell。但是,在现有的宏蜂窝网络中加入Femtocell不仅改变了整个网络的拓扑结构,还很可能致使Femtocell和宏基站或者Femtocell和Femtocell之间存在相互干扰的问题,从而影响移动用户的QoS。因此,如何缓解Femtocell异构网络中存在的跨层和同层干扰,成为当前移动通信网络研究的重点问题。本论文首先阐述了课题的研究背景以及LTE和Femtocell的发展状况。然后,着重分析了Femtocell异构网络的技术特性、组网方式、干扰场景以及当前主要的干扰协调技术,同时介绍了OFDMA系统的基本原理和资源分配。在此基础上,我们研究了Femtocell异构网络下行链路的干扰管理问题,并针对不同的干扰场景,从功率控制和资源块分配两个方面考虑,解决Femtocell异构网络的干扰。1.研究在LTE中,当宏基站和Femtocell同频部署时,考虑异构网络中存在的跨层干扰和同层干扰问题,我们引入一种基于改进的萤火虫功率控制算法。该算法分别给出宏蜂窝的效用函数和Femtocell的效用函数,然后利用改进的萤火虫优化算法分别对宏蜂窝和Femtocell求解最优化问题,从而实现宏蜂窝和Femtocell的功率分配,同时系统保证了宏用户的QoS。仿真结果表明,与FPS和PC-PHM算法相比,本算法能够明显降低宏用户的中断概率以及增加其平均吞吐量。2.当Femtocell密集分布时,针对Femtocell基站之间存在的同层干扰问题,同时考虑不同用户需求速率的不同,我们引入一种基于用户需求速率和图论的资源块分配方案。在此方案中,首先以Femtocell为顶点建立无向干扰图,运用GCA算法对所有的Femtocell基站进行分组。然后,根据干扰矩阵和颜色池给每个Femtocell分配更多的可用颜色。最后,根据用户的需求速率对频谱资源进行动态分配。仿真结果表明,和FR1、GB-DFR和SCA算法相比,对于FUE平均吞吐量、概率,Pru n和用户满意度几种性能指标,本算法较其他三种算法都有不同程度的提高。
[Abstract]:In the LTE system , the problem of indoor signal coverage and service quality is one of the main factors that influence the capacity and performance of the system .
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.5

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