LTE-A异构网中资源分配与功率控制算法的研究

发布时间：2017-08-24 20:43

  本文关键词：LTE-A异构网中资源分配与功率控制算法的研究

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【摘要】：随着互联网及通信技术的高速发展及智能终端的大范围普及,未来无线移动业务将呈现爆炸式的增长。以传统语音业务为主的通信系统将无法满足人们对于多媒体高速数据业务的需求,迎接这种挑战的有效方式是将更多的Small Cell低功率节点部署于宏基站的覆盖范围下构成异构网络,通过提升小区分裂增益及频谱利用率的方式来为系统提供更高的容量。 论文主要针对LTE-Advanced异构网中的能效问题及超密集部署Small Cell网络中的干扰问题进行研究,具体研究内容及成果如下： (1)为了降低传统LTE-Advanced异构网络中宏基站对Small Cell用户的跨层干扰并提升整个网络的能效,提出了一种基于博弈论的宏基站功率控制算法。首先,本文利用一个基于博弈论的效用函数对网络能效与Small Cell用户的SINR之间的关系进行建模。其次利用差分进化算法对效用函数进行求解,最后利用一种非全减功率时域调度方案实现了整个网络的资源分配。仿真结果表明所提出的算法在保证宏基站边缘用户吞吐量的前提下,可以有效的降低Small Cell用户受到的干扰并同时提升系统整体的能效。 (2)针对密集部署Small Cell网络中Small Cell间同层干扰非常严重的问题,提出了一种基于图着色理论的资源分配算法。首先用干扰矩阵对Small Cell小区之间的同层干扰进行量化,然后用图着色理论对干扰矩阵进行分簇,使同一簇内的Small Cell不存在同层干扰,而不同簇间的Small Cell存在同层干扰。而后提出一种基于Small Cell小区分簇的时域调度策略,最后根据本文中提出的基于业务需求的Small Cell基站功率控制策略,为每一个调度时隙内的不同种类的Small Cell基站配置最佳的发射功率。最终系统级仿真表明提出的算法可以根据密集部署Small Cell网络的业务需求来大幅提升网络的容量及网络能效。
【关键词】：LTE-Advanced 异构网络 Small Cell 能效优化 功率控制 干扰管理
【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4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 主要研究内容及成果10-11
• 1.3 论文结构安排11-13
• 第二章 LTE-Advanced异构网研究综述13-33
• 2.1 LTE-Advanced网络概述13-17
• 2.1.1 LTE-Advanced网络发展历程13-14
• 2.1.2 LTE-Advanced网络中的关键技术14-17
• 2.2 LTE-Advanced异构网络概述17-28
• 2.2.1 LTE-Advanced异构网络的研究进展17-19
• 2.2.2 Small Cell异构网络中的关键技术19-28
• 2.3 异构网中的资源分配技术28-30
• 2.4 异构网中的功率控制技术30-33
• 第三章 LTE-Advanced异构网中高能效功率控制算法研究33-45
• 3.1 研究背景与现状33-34
• 3.2 系统模型与假设34-35
• 3.3 基于小区间干扰协调技术的功率控制与时域调度算法35-40
• 3.3.1 博弈框架35-37
• 3.3.2 功率优化问题的建模与求解37-39
• 3.3.3 差分进化算法概述39-40
• 3.3.4 非全减功率时域调度算法40
• 3.4 仿真结果分析40-42
• 3.4.1 仿真场景和仿真参数的设置40-41
• 3.4.2 仿真结果及性能评估41-42
• 3.5 本章小结42-45
• 第四章 密集部署Small Cell异构网中资源分配算法的研究45-65
• 4.1 研究背景与现状45-46
• 4.2 系统模型与假设46-47
• 4.3 基于图着色理论的资源分配算法47-55
• 4.3.1 Small Cell小区分簇48-49
• 4.3.2 基于小区分簇的时域调度49-50
• 4.3.3 Small Cell基站功率控制50-55
• 4.4 仿真结果分析55-63
• 4.4.1 仿真场景与仿真参数的设置55-56
• 4.4.2 基于小区分簇的容量增强功率控制算法的性能评估56-60
• 4.4.3 基于小区分簇的能效增强功率控制算法的性能评估60-63
• 4.5 本章小结63-65
• 第五章 结束语65-67
• 5.1 论文工作总结65
• 5.2 未来工作展望65-67
• 缩略语67-69
• 参考文献69-75
• 致谢75-77
• 攻读学位期间发表的学术论文目录77

【共引文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 张海君;IMT-Advanced异构无线网络中资源管理策略研究[D];北京邮电大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 杜亮;Nanocell系统接入控制和资源管理若干技术的研究[D];厦门大学;2014年

2 尹玉昆;LTE-A异构网络干扰协调优化策略研究[D];西南交通大学;2014年

3 谭婷;异构网络中时域eICIC和CoMP技术研究[D];西南交通大学;2014年

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本文编号：733068