针对异构网络中终端移动的动态蜂窝选择方案研究
发布时间：2020-11-01 12:58
在传统的异构蜂窝选择方案中,存在上下行链路覆盖不平衡以及宏蜂窝终端的上行传输信号对小蜂窝基站的干扰等问题。蜂窝范围扩展技术与几乎空子帧技术等被认为是解决相关问题的有效方法,但性能还缺乏验证。该学位论文研究了上行蜂窝范围扩展方案与基于几乎空子帧的下行蜂窝范围扩展方案,发现蜂窝范围扩展技术能够明显提升上行链路的性能。但是,若微微蜂窝的上下行链路接入范围均按照同样的方式扩展,则下行链路性能将受到负面影响。为了解决这一问题,研究了下行链路基于几乎空子帧的蜂窝范围扩展方案,发现将蜂窝范围扩展与几乎空子帧联合应用可以有效地提升下行链路性能,并且恰当的蜂窝范围扩展偏置值与几乎空子帧空子帧比例能够获得对应系统最大最小公平的配置方案。在异构蜂窝选择博弈中,所有终端都希望尽可能获得最大的收益,而纳什均衡对应终端的蜂窝选择结果可以让系统获得相对较优的性能。然而在动态的网络场景中,终端会不断地移动,使得传统搜索纳什均衡的方法在系统内终端动态变化导致此前选择的结果偏离原纳什均衡的情况下无法非常快速地重新逼近新的纳什均衡。因此,提出了一种逼近纳什均衡的动态蜂窝选择方法,借助设计的经验公式,快速调整终端的蜂窝选择策略,使整个系统始终保持逼近纳什均衡。此外,在异构蜂窝网络场景中,可能存在部分终端为了自身性能的小幅提升而采用严重干扰周围终端的策略的问题。因此,尝试通过调整接入价格来改变终端蜂窝选择策略。仿真结果表明,该方案可以使得更多的终端选择接入微微蜂窝基站,降低了宏蜂窝终端对微微蜂窝基站产生的上行干扰,减轻了宏蜂窝基站的负载压力,并且通过适当设计花费效用函数的权重值来提升整个系统的性能。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN929.5
【部分图文】：
图１．１异构蜂窝网络??Ｆｉｇ?１．１?Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ?Ｃｅｌｌｕｌａｒ?Ｎｅｔｗｏｒｋｓ??择优化??研宄成果［］６］表明，高密度异构网络可能成为第五代移动５Ｇ）的核心。然而，传统的最大接收信号强度（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ?ＳｉｇＣｅｌｌ?Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ＣＳ）【１７］（又称为蜂窝连接（Ｃｅｌｌ?ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏＵｓｅｒ?Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，ＵＡ））准则并不适合于异构蜂窝网络［１８］构蜂窝网络中，终端直接接入信号强度最好的基站即可。中，宏蜂窝基站的发射功率远大于小蜂窝基站（微微蜂称）的发射功率，这将直接导致大量的终端无法如预期现宏蜂窝基站和小蜂窝基站的负载不平衡的现象。一方载能力有限，宏蜂窝终端的服务质量（Ｑｕａｌｉｔｙ?ｏｆ?Ｓｅｒｖｉｃｅ，一方面，由于小蜂窝基站的频谱资源没有被充分利用，法被有效地提升［１９］。??
Ｆｉｇ．?２．１?Ｍａｉｎ?ｐｒｏｂｌｅｍｓ?ｏｆ?ｃｅｌｌ?ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ?ｓｃｈｅｍｅ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ＲＳＲＰ??其一，存在微微蜂窝基站容易受到与其距离相对较近的宏蜂窝终端的上行干??扰的问题。如图２．１?（ａ）所示，假设终端１接入宏蜂窝基站，且位于靠近微微蜂??窝的覆盖范围边缘的地方。由于离微微蜂窝基站的距离很近，该终端对微微蜂窝??基站造成了强烈的上行干扰。??８??
禄?诟涸鼐?庥敫扇判?髁?嫌呕?姆湮蜒≡穹桨福崳?其二，存在异构网络中上行和下行蜂窝覆盖范围不一致的问题。如图２．１?（ｂ）??所示，在上行传输中，宏蜂窝终端和微微蜂窝终端的发射功率的差别不大，微微??蜂窝的覆盖范围相对较大，位于微微蜂窝的覆盖范围边缘附近的终端１更愿意接??入微微蜂窝基站；在下行传输中，宏蜂窝基站的发射功率远大于微微蜂窝基站的??发射功率，微微蜂窝的覆盖范围相对较小，离微微蜂窝基站距离相对较近的终端??２接入微微基站，而终端１更愿意接入宏蜂窝基站。??为了解决上述问题，本章采用异构蜂窝网络上行蜂窝范围扩展方案和基于几??乎空子帧的下行蜂窝范围扩展方案。??２．３．１上行蜂窝范围扩展方案??？——干优信号????￣￣？有效信号??／?？?ｊｋ?＼?微微蜂窝基站?＼??图２．２异构蜂窝网络上行蜂窝范围扩展方案??Ｆｉｇ．?２．２?Ｕｐｌｉｎｋ?ＣＲＥ?ｓｃｈｅｍｅ?ｉｎ?ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ?ｃｅｌｌｕａｒ?ｎｅｔｗｏｒｋｓ??在上行传输中，宏蜂窝终端对相邻微微蜂窝基站容易造成严重的上行干扰。??为了避免这个问题
【参考文献】
本文编号：2865564
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN929.5
【部分图文】：
图１．１异构蜂窝网络??Ｆｉｇ?１．１?Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ?Ｃｅｌｌｕｌａｒ?Ｎｅｔｗｏｒｋｓ??择优化??研宄成果［］６］表明，高密度异构网络可能成为第五代移动５Ｇ）的核心。然而，传统的最大接收信号强度（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ?ＳｉｇＣｅｌｌ?Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ＣＳ）【１７］（又称为蜂窝连接（Ｃｅｌｌ?ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏＵｓｅｒ?Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，ＵＡ））准则并不适合于异构蜂窝网络［１８］构蜂窝网络中，终端直接接入信号强度最好的基站即可。中，宏蜂窝基站的发射功率远大于小蜂窝基站（微微蜂称）的发射功率，这将直接导致大量的终端无法如预期现宏蜂窝基站和小蜂窝基站的负载不平衡的现象。一方载能力有限，宏蜂窝终端的服务质量（Ｑｕａｌｉｔｙ?ｏｆ?Ｓｅｒｖｉｃｅ，一方面，由于小蜂窝基站的频谱资源没有被充分利用，法被有效地提升［１９］。??
Ｆｉｇ．?２．１?Ｍａｉｎ?ｐｒｏｂｌｅｍｓ?ｏｆ?ｃｅｌｌ?ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ?ｓｃｈｅｍｅ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ＲＳＲＰ??其一，存在微微蜂窝基站容易受到与其距离相对较近的宏蜂窝终端的上行干??扰的问题。如图２．１?（ａ）所示，假设终端１接入宏蜂窝基站，且位于靠近微微蜂??窝的覆盖范围边缘的地方。由于离微微蜂窝基站的距离很近，该终端对微微蜂窝??基站造成了强烈的上行干扰。??８??
禄?诟涸鼐?庥敫扇判?髁?嫌呕?姆湮蜒≡穹桨福崳?其二，存在异构网络中上行和下行蜂窝覆盖范围不一致的问题。如图２．１?（ｂ）??所示，在上行传输中，宏蜂窝终端和微微蜂窝终端的发射功率的差别不大，微微??蜂窝的覆盖范围相对较大，位于微微蜂窝的覆盖范围边缘附近的终端１更愿意接??入微微蜂窝基站；在下行传输中，宏蜂窝基站的发射功率远大于微微蜂窝基站的??发射功率，微微蜂窝的覆盖范围相对较小，离微微蜂窝基站距离相对较近的终端??２接入微微基站，而终端１更愿意接入宏蜂窝基站。??为了解决上述问题，本章采用异构蜂窝网络上行蜂窝范围扩展方案和基于几??乎空子帧的下行蜂窝范围扩展方案。??２．３．１上行蜂窝范围扩展方案??？——干优信号????￣￣？有效信号??／?？?ｊｋ?＼?微微蜂窝基站?＼??图２．２异构蜂窝网络上行蜂窝范围扩展方案??Ｆｉｇ．?２．２?Ｕｐｌｉｎｋ?ＣＲＥ?ｓｃｈｅｍｅ?ｉｎ?ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ?ｃｅｌｌｕａｒ?ｎｅｔｗｏｒｋｓ??在上行传输中，宏蜂窝终端对相邻微微蜂窝基站容易造成严重的上行干扰。??为了避免这个问题
【参考文献】
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1 黄德华;LTE-A异构网中的负载均衡与增强型小区间干扰协调技术研究[D];华南理工大学;2015年
2 周昊;LTE-A异构网络中自适应ABS配置与功率控制算法的研究[D];北京邮电大学;2015年
3 李远香;LTE-A异构网络中基于ABS配置和载波聚合的干扰协调方案研究[D];西南交通大学;2014年
4 陈旋;基于Q学习的LTE/WLAN网络接入控制算法研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
本文编号：2865564
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