基于功率分配的密集小小区优化策略研究

发布时间：2017-08-19 07:16

  本文关键词：基于功率分配的密集小小区优化策略研究

  更多相关文章： OFDM 小小区网络 功率分配 服务质量 吞吐量 能效

【摘要】：小小区网络是为应对第五代移动通信需求而提出的新型网络架构。小小区网络整合了分层异构网络中微微蜂窝基站、家庭基站和中继等低功率基站,统一为小小区基站。小小区基站既可以使用与宏基站相同频率的资源,也可以使用更高频带的资源,扩展了可利用的频率资源,提高了频谱利用率,实现网络性能的改善。小小区网络最突出的特点就是基站的密集部署,为热点地区提供补充覆盖和高速数据业务。密集的小小区网络能够通过减小基站与用户之间的距离,以提高无线链路性能。但是,在密集的小小区网络中,由于基站距离近,基站间干扰强,限制了网络的进一步发展。因此对小小区网络进行优化策略的研究是必要且有意义的。本论文采用功率分配的方法,分别从小小区服务质量、网络吞吐量和网络能量效率三个方面,对小小区的资源优化策略进行研究。 论文的主要工作如下： 在小小区服务质量优化策略的研究方面,本文研究的是资源受限系统下的服务质量保证,即以最大化满足用户需求的小小区基站数为目标。首先建立了单用户的小小区网络模型,并设计了基于分布式博弈论的解决方案。在该博弈的基础上又设计了对受害小小区补偿的操作,作为网络优化的补充,进一步提升了所提方案的性能。 在小小区网络吞吐量优化策略的研究方面,本文以最大化网络吞吐量为目标。首先对单用户小小区网络模型进行扩展,建立了多用户小小区网络模型。然后从系统吞吐量的代数特性出发,根据吞吐量随基站在子载波上发射功率的变化特征,发掘一种适用于密集场景功率分配的新的信令,本文称其为邻小区信号和干扰噪声比(Inter-cell Signal to Interference and Noise Ratio, ISINR)。根据这一信令可对小小区基站进行类型划分、优化功率分配等方案的设计。 在小小区网络能量效率优化策略的研究方面,本文以最大化每焦耳能量能够传输的数据量为目标,在多用户小小区网络模型中建立了能效问题模型。根据非线性分数问题的求解方法,对能效目标进行等效转化,从而简化问题求解的复杂度。
【关键词】：OFDM 小小区网络 功率分配 服务质量 吞吐量 能效
【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10-18
• 1.1 后4G移动通信关键技术简介10-11
• 1.2 网络密集化发展历程11-15
• 1.2.1 单宏小区网络架构12
• 1.2.2 分层异构网络架构12-14
• 1.2.3 小小区网络架构14-15
• 1.3 功率分配在小小区优化策略中的应用15
• 1.4 论文主要内容及章节安排15-18
• 第二章 小小区网络及关键技术18-30
• 2.1 小小区网络的研究场景18-19
• 2.2 小小区网络的主要研究内容19-21
• 2.2.1 小小区服务质量保证的研究19-20
• 2.2.2 小小区网络吞吐量优化的研究20
• 2.2.3 小小区网络能量效率优化的研究20-21
• 2.3 小小区下关键技术介绍21-24
• 2.3.1 分层异构网络关键技术介绍22
• 2.3.2 功率优化分配策略22-24
• 2.4 功率分配在密集小小区中的应用24-27
• 2.4.1 保证网络服务质量的功率分配策略研究26
• 2.4.2 最大化网络吞吐量的功率分配策略研究26-27
• 2.4.3 最大化网络能量效率的功率分配策略研究27
• 2.5 本章小结27-30
• 第三章 保证网络服务质量的功率分配策略30-42
• 3.1 单用户密集小小区模型30-32
• 3.1.1 资源受限的服务质量保证问题构建31-32
• 3.2 基于博弈的功率分配解决方案32-36
• 3.2.1 博弈模型构建32-34
• 3.2.2 直接博弈的功率分配算法34-35
• 3.2.3 受害补偿的功率分配算法35-36
• 3.3 仿真结果与分析36-40
• 3.4 本章小结40-42
• 第四章 最大化网络吞吐量的功率与子载波分配策略42-56
• 4.1 多用户密集小小区模型42-43
• 4.2 密集小小区网络吞吐量分析43-44
• 4.3 基于邻小区信干噪比的功率分配解决方案44-51
• 4.3.1 邻小区信干噪比介绍45-47
• 4.3.2 基于修正ISINR的优化功率分配算法47-51
• 4.4 仿真结果与分析51-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第五章 最大化网络能量效率的功率和子载波分配策略56-68
• 5.1 密集小小区能效问题分析56-58
• 5.1.1 能效模型建立56-58
• 5.1.2 能效问题分析58
• 5.2 基于迭代博弈的能效优化方案58-62
• 5.2.1 最大化吞吐量的子载波分配算法59
• 5.2.2 基于博弈论的迭代功率分配算法59-62
• 5.3 仿真结果与分析62-65
• 5.4 本章小结65-68
• 第六章 总结与展望68-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-76
• 攻读学位期间发表的学术论文目录76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 ;Energy efficient resource allocation in non-cooperative multi-cell OFDMA systems[J];Journal of Systems Engineering and Electronics;2011年01期

，

本文编号：699365