异构网络下针对移动性管理的能效优化研究

发布时间：2017-04-09 18:19

  本文关键词：异构网络下针对移动性管理的能效优化研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在第三代与第四代无线通信网络的部署和商用过程中,网络中带宽、容量等资源的限制逐步显现,无法较好满足用户的多媒体业务需求。为了应对大数据量的突发业务,在网络中部署小小区,包括微基站(Micro Cell)、微微基站(Pico Cell),毫微微基站(Femto Cell)以及远端射频头(RRH),构成异构网络(HetNet),进而以网络的分层异构化实现网络的负载均衡,并提升网络局部地区的服务性能。异构网络中基站部署密集化使网络结构更加复杂,给移动性管理策略带来了极大的挑战。同时,随着网络中基站数目增多,网络能耗增大,如何提高能量利用效率也成为无线通信研究的关键问题。因此,本论文重点针对异构网络中移动性管理中切换技术展开研究,在保障用户服务质量的前提下,优化异构网络部署场景的能量利用效率。本文具体研究内容如下： 针对异构网络下移动性管理更加复杂困难的问题,重点分析了分层异构网络移动用户切换失败概率升高的原因,提出了一种基于信号质量下降速度的切换增强策略,用户在一定时间间隔内对信号连续大幅下降次数进行计数,当计数值大于一定门限立即触发切换上报。仿真表明所提方案减少了乒乓切换事件的发生,同时降低切换失败概率,提升用户移动性能。 针对用户侧与基站侧的休眠节能机制为切换相关过程带来延迟的问题,论文分别分析了用户侧与基站侧的休眠机制对移动性管理的影响。提出一种基于用户侧非连续接收与基站侧非连续发送的协调机制,小小区基站基于负载或者干扰状况进行动态开关,设置合理的休眠周期。基于小小区的休眠周期,用户选择合适基站并且配置相应的非连续接收(DRX)周期进行通信,保证测量、切换等流程及时执行。在节能方面,通过仿真证明所提方案可为系统带来性能提升。 针对异构网络密集部署,网络能耗升高的问题,分析了新型的无框架接入网络架构,提出了一种基于控制平面与用户平面分离的动态覆盖策略,设计了异构网络部署场景下的控制平面与用户平面的自适应调整算法。根据网络中的用户分布与业务需求,基于泰森多边形进行控制/用户平面的功率控制,动态调整其覆盖范围,优化能量效率函数。经过仿真证明了基于泰森多边形的动态覆盖策略提高单小区的能量利用效率,相较于传统功率分配方法在能效方面有较大性能提升。
【关键词】：移动性管理 异构网络 能效优化 小区休眠 泰森多边形 功率控制
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-6
• abstract6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 论文研究背景10-12
• 1.1.1 研究背景与选题意义10-11
• 1.1.2 课题来源11-12
• 1.2 研究内容12-14
• 1.2.1 异构网络下移动性管理关键技术研究12-13
• 1.2.2 针对移动性管理的能效优化策略13-14
• 1.3 论文结构安排14-15
• 1.4 本章小结15-16
• 第二章 异构网络下移动性管理关键技术研究16-30
• 2.1 异构网络下移动性管理面临的挑战16-19
• 2.1.1 同频部署的干扰问题16-17
• 2.1.2 异频部署小小区发现问题17-18
• 2.1.3 移动状态评估不准确18
• 2.1.4 切换/链路失败概率升高18-19
• 2.2 异构网络中的切换技术研究19-22
• 2.2.1 LTE/LTE-A切换过程及相关定义19-21
• 2.2.2 异构网络下的切换失败分析21-22
• 2.3 LTE/LTE-A切换增强策略22-26
• 2.3.1 基于A7事件的切换策略22-25
• 2.3.2 A7事件效果说明25-26
• 2.4 性能分析与评估26-29
• 2.4.1 仿真环境与假设26-28
• 2.4.2 仿真结果与分析28-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 针对移动性管理基于非连续发送/接收的能效优化策略30-46
• 3.1 用户非连续接收机制及移动性管理增强30-35
• 3.1.1 用户非连续接收机制30-33
• 3.1.2 非连续接收场景的移动性能增强33-35
• 3.2 异构网络中小小区休眠策略35-38
• 3.3 小小区休眠与用户DRX协调策略38-41
• 3.3.1 周期性DTX的开关条件38-39
• 3.3.2 休眠周期的配置方法39-40
• 3.3.3 DTX模式下小小区与用户传输的协调方法40-41
• 3.3.4 基于发现信号的小小区测量与接入41
• 3.4 性能分析与评估41-45
• 3.4.1 方案效果说明41-42
• 3.4.2 仿真环境与假设42-44
• 3.4.3 仿真结果与分析44-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第四章 基于用户分布状态的能效优化技术研究46-61
• 4.1 研究背景46-48
• 4.2 FNA系统模型和部署场景48-51
• 4.3 基于控制平面与用户平面分离的自适应调整算法51-57
• 4.3.1 基于泰森多边形的控制平面功率调整算法51-53
• 4.3.2 基于泰森多边形的用户平面功率调整算法53-55
• 4.3.3 基于控制平面和用户平面分离的自适应调整流程55-57
• 4.4 性能分析与评估57-59
• 4.4.1 仿真环境假设57-58
• 4.4.2 仿真结果与分析58-59
• 4.5 本章小结59-61
• 第五章 总结与展望61-63
• 5.1 论文研究工作总结61-62
• 5.2 未来工作展望62-63
• 参考文献63-66
• 致谢66-68
• 硕士期间发表论文和专利68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 宁鹏;孟旭东;;异构网络的移动性管理[J];电信快报;2009年12期

2 陈晓冬;吴锦莲;王庆扬;;LTE异构网络技术研究[J];电信科学;2012年11期

3 张普;王军选;;LTE系统中切换算法的研究[J];西安邮电学院学报;2010年03期

4 许小东;张慧鑫;戴巡;侯延昭;陶小峰;张平;;基于软件定义网络的下一代移动通信网络及业务分片策略和试验(英)[J];中国通信;2014年02期

  本文关键词：异构网络下针对移动性管理的能效优化研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：295874