分层异构无线网络高能效组网和资源分配技术

发布时间：2017-08-23 17:43

  本文关键词：分层异构无线网络高能效组网和资源分配技术

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【摘要】：通信技术发展日新月异,在3GPP Release10(Rel-10)和Re1-11中,提出了可以有效提升链路的质量和频谱效率,解决宏网络覆盖空洞的的分层异构无线网络的技术方案,通过在宏覆盖范围内部署低功率节点来满足室内或室外热点区域日益增长的业务量需求。在此基础上,Rel-12版本又进一步提出了小小区增强技术(small cell evolution,SCE),所以分层异构无线网络是解决未来高业务量的先进方案,具有重要的应用前景。 低功率节点部署密度高、簇部署、业务量时变非均匀等是分层异构无线网络的的主要特性。大量低功率节点的部署不仅使得网络的干扰环境变得复杂,系统的能量消耗也在急剧增加。如何有效降低系统的能耗,同时保证系统的传输速率,提升网络的系统能效是分层异构无线网络所带来的新问题。 本论文首先对分层异构无线网络进行了简要介绍,包括场景部署和相关技术,然后对分层异构无线网络的组网特性进行了分析和建模。考虑到高能耗是分层异构无线网络的重要挑战,本论文重点研究了不同场景下的组网能效性能及提高能效的接入及资源分配技术。论文的主要工作和创新包括： 1、组网方法：针对室外分层异构覆盖场景,分别研究了同频和异频组网时的能效模型和能效性能,通过系统级仿真分析了低功率节点个数和发射功率等参数对能效的影响。比较了频谱效率和能量效率之间的关系,为后续的研究提供了性能评价基准。 2、用户接入策略：针对同频组网场景,利用异构节点的密集部署特性和局部覆盖高容量传输特性,给出了基于能效的用户接入策略。异构用户可以选择的接入基站不仅仅和参考信号接收功率(reference signal received power, RSRP)有关,也和基站的能效消耗有关,在满足系统总体谱效的情况下,提出了优化能效的用户接入策略。 3、资源分配策略。针对同频组网场景,利用异构节点的密集部署特性,主要针对低功率节点,采用动态协作方式,低功率节点按要求划分成不同的协作集,每一个协作集内的资源分配方式符合能效最大化目标,通过优化每个协作集的能效达到优化整个系统能效的目的。 上面研究内容和改进方案通过搭建OPNET系统级仿真平台进行仿真评估,仿真结果表明所提的改进方法或者算法在满足系统谱效要求的情况下可以有效提升系统能效。
【关键词】：分层异构 能效 用户接入 资源分配
【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】：TN92
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究现状12-13
• 1.3 论文的主要工作13-14
• 1.4 论文的内容安排14-16
• 第二章 分层异构无线网络和高能效通信技术介绍16-28
• 2.1 分层异构无线网络简介16-18
• 2.2 分层异构无线网络挑战和相关技术18-22
• 2.2.1 干扰协调技术19-21
• 2.2.2 移动性增强技术21-22
• 2.3 高能效通信技术22-26
• 2.4 本章小结26-28
• 第三章 分层异构无线网络高能效组网特性研究28-40
• 3.1 能效指标28-29
• 3.2 组网方式29-31
• 3.2.1 同频场景30-31
• 3.2.2 异频场景31
• 3.3 仿真结果31-38
• 3.4 本章小结38-40
• 第四章 分层异构无线网络高能效资源分配策略研究40-56
• 4.1 用户接入策略40-48
• 4.1.1 传统用户接入策略40
• 4.1.2 基于高能效的用户接入策略40-44
• 4.1.3 仿真结果44-48
• 4.2 资源分配策略48-53
• 4.2.1 传统资源分配策略48
• 4.2.2 基于高能效的资源分配48-52
• 4.2.3 仿真结果52-53
• 4.3 本章小结53-56
• 第五章 结论与展望56-58
• 5.1 论文工作总结56
• 5.2 进一步研究工作56-58
• 参考文献58-61
• 致谢61-62
• 攻读硕士研究生期间发表的论文62

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本文编号：726426