分层异构网络接入控制算法研究

发布时间：2017-05-16 23:00

  本文关键词：分层异构网络接入控制算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着因特网的迅速普及和通信技术的快速发展,用户希望能够随时随地获得低时延、高质量的无线业务体验,从而造成了网络分层异构覆盖的特征越来越普遍、明显。在分层异构网络覆盖的系统中,合适的接入控制算法等无线资源管理技术能够有效地整合无线资源,并进行合理地资源分配,从而提高无线资源利用率,提升用户满意度和业务服务质量。本文的主要工作如下:首先,阐述了异构无线网络联合资源管理的原理及其关键技术,如:呼叫接入选择与控制技术、切换技术以及负载均衡技术等。然后,针对异构无线网络的特性以及用户无缝连接的需求,在研究LTE-A/WLAN融合架构下移动终端接入选择策略的基础上,提出了一种基于马尔可夫过程的接入控制算法,并利用MATLAB仿真得到阻塞概率和系统吞吐量随着语音及数据业务流量的变化图,仿真结果说明了本章的算法可以有效提高异构网络系统的吞吐量,降低业务阻塞概率,改善异构网络中无线资源的利用率。其次,针对三个异构网络的融合,提出了一个三维的马尔科夫模型,仿真结果验证了通过这个模型所得到的数值结果,运用所提出的马尔科夫分析模型对基于负载均衡的网络选择算法和基于业务类型的网络选择算法进行了对比,结果表明,从业务阻塞概率的角度上看,基于负载均衡的网络选择算法的性能优于基于业务类型的网络选择算法。最后,针对LTE场景下的femtocell-macrocell融合网络,提出了一种完整的信令流的切换过程,为了减少不必要的切换,提出了一种考虑了多种不同标准的呼叫接纳控制(CAC,Call Admission Control)方案,这些标准有衡量信号水平的信干燥比(SINR)、满足适合的QoS时用户设备的移动速度状态等。并对切换控制的性能进行仿真分析,结果表明了LTE场景下的femtocell-macrocell的融合系统提高了macrocell的信道释放率,随着所部署的家庭基站数量的增加,HeNB间的切换概率和从macrocell切换到femtocell的概率都在显著增大,而从femtocell切换到macrocell的概率在减小,但其概率值相对较大。
【关键词】：分层异构网络 无线资源管理 接入选择与控制 垂直切换 负载均衡
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN915.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 专用术语注释表8-13
• 第一章 绪论13-19
• 1.1 研究背景及意义13-16
• 1.2 相关研究现状16-17
• 1.3 主要工作和内容安排17-19
• 第二章 异构无线网络联合资源管理技术19-25
• 2.1 概述19-20
• 2.2 联合无线资源管理的关键技术20-24
• 2.2.1 呼叫接入选择与控制技术21-22
• 2.2.2 切换技术22-23
• 2.2.3 负载均衡技术23-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 异构网络中基于马尔科夫模型的接纳控制算法25-37
• 3.1 研究背景分析25
• 3.2 LTE-A和WLAN融合网络系统模型25-29
• 3.2.1 问题分析26-27
• 3.2.2 呼叫接入控制和阻塞状态27-28
• 3.2.3 无线接入策略选择和状态转移28-29
• 3.3 基于QoS的资源分配29-31
• 3.4 接入算法流程图31-32
• 3.5 算法性能分析32-36
• 3.5.1 仿真参数32-33
• 3.5.2 阻塞概率33
• 3.5.3 吞吐量33-34
• 3.5.4 仿真结果34-36
• 3.6 本章小结36-37
• 第四章 三种异构无线网络融合场景下的网络选择算法37-51
• 4.1 研究背景分析37
• 4.2 三网融合的系统模型37-46
• 4.2.1 马尔科夫状态转移图及平衡方程39-40
• 4.2.2 基于负载均衡的网络选择算法40-43
• 4.2.3 基于业务的网络选择算法43-46
• 4.3 仿真结果及算法性能分析46-50
• 4.3.1 仿真参数46-47
• 4.3.2 仿真结果及分析47-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第五章 LTE场景下不同网络融合系统的CAC机制51-64
• 5.1 研究背景分析51
• 5.2 融合网络架构51-52
• 5.3 宏基站和家庭基站自组织网络52-53
• 5.4 切换信令流53-55
• 5.4.1 LTE场景下macrocell到femtocell的切换53-55
• 5.4.2 LTE场景下femtocell到macrocell的切换55
• 5.4.3 LTE场景下femtocell到femtocell的切换55
• 5.5 LTE场景下femtocell-macrocell融合系统的CAC机制55-60
• 5.5.1 新到达呼叫的CAC机制56-57
• 5.5.2 最初连接在eNodeB上的呼叫的CAC机制57-59
• 5.5.3 最初连接在HeNB上的呼叫的CAC机制59-60
• 5.6 切换控制的性能分析60-63
• 5.6.1 仿真参数62
• 5.6.2 仿真结果62-63
• 5.7 本章小结63-64
• 第六章 总结与展望64-66
• 6.1 全文工作总结64-65
• 6.2 未来研究工作的展望65-66
• 参考文献66-69
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文69-70
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目70-71
• 致谢71

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本文编号：372045