LTE移动终端无线数据传输节能算法研究

发布时间：2017-04-10 09:02

  本文关键词：LTE移动终端无线数据传输节能算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：长期演进(Long Term Evolution,LTE)通信技术凭借其高带宽、低时延等特性,在全世界范围内得到了广泛的应用。然而,在LTE网络中存在着一种尾巴效应,即每当LTE接口完成一次数据传输,并不立即转入低能耗状态,而是在高能耗状态停留一段时间,产生大比例的尾能耗,造成终端能耗的浪费。本文在分析移动终端用户能量消耗行为的基础上,围绕如何有效合理地降低LTE移动终端传输尾能耗这一问题,展开了如下的研究工作:1.给出一种基于移动终端的网络测量方法,实现对RRC状态机网络参数的测量,同时搭建移动终端传输能耗测量平台,对RRC状态及切换功率进行了测量,为LTE移动终端传输能耗模型的建立提供了应用依据。2.以RRC协议流程为基础,设计了一个适用于尾能耗特性和优化研究的LTE移动终端传输能耗模型。通过能耗测量实验,验证所提出传输能耗模型可以准确地计算LTE移动终端数据传输过程中产生的能耗。3.基于所提出的能耗模型,分析了LTE移动终端传输尾能耗的严重性;并根据业务分类,定量分析了不同的移动数据业务特征和RRC释放定时器时长对LTE移动终端能耗和网络信令负载的影响,给出一种信令约束条件下能耗优化方法。4.针对多业务真实场景,提出了一种针对尾能耗优化的LTE移动终端传输节能方案:动态RRC连接释放算法。该算法在保证网络信令负载满足一定阈值的条件下,根据当前业务特征参数和移动终端RRC连接建立时长动态调整RRC连接释放时刻,实现LTE移动终端的传输节能。最后,通过仿真实验,验证了节能算法可通过减少尾能耗影响,提高终端传输能耗效率,并实现了终端能耗效率和网络信令负载两方面性能较好的结合。
【关键词】：长期演进 无线资源管理 节能算法 尾能耗 信令负载
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-12
• 注释表12-14
• 第1章 绪论14-21
• 1.1 研究背景和意义14-15
• 1.2 国内外研究现状15-19
• 1.2.1 尾能耗聚合方案15-17
• 1.2.2 尾能耗时长调节方案17-19
• 1.3 主要研究工作19
• 1.4 论文组织结构19-21
• 第2章 LTE移动终端传输能耗模型21-41
• 2.1 LTE通信系统概述21-22
• 2.2 无线资源控制（RRC）层相关技术原理22-26
• 2.2.0 RRC层功能概述22-23
• 2.2.1 RRC状态23
• 2.2.2 RRC状态切换23-26
• 2.3 能耗参数测量26-34
• 2.3.1 测量架构26-28
• 2.3.2 测量方法28-29
• 2.3.3 测量结果29-34
• 2.4 传输能耗计算模型34-40
• 2.4.1 能耗计算方法34-36
• 2.4.2 模型执行流程36-37
• 2.4.3 能耗模型验证37-40
• 2.5 本章小结40-41
• 第3章 LTE移动终端传输能耗优化分析41-53
• 3.1 尾能耗问题分析41-43
• 3.1.1 技术层面41-42
• 3.1.2 业务层面42-43
• 3.2 能耗优化评估指标43-45
• 3.2.1 UE能耗效率43-44
• 3.2.2 信令负载44
• 3.2.3 最大信令负载的定义44-45
• 3.3 分析模型45-48
• 3.3.1 单业务流量建模45-46
• 3.3.2 信令负载分析46-47
• 3.3.3 能耗效率分析47
• 3.3.4 能耗效率最优化分析47-48
• 3.4 仿真实验及结果分析48-51
• 3.4.1 仿真场景与参数设置48-49
• 3.4.2 仿真结果及分析49-51
• 3.5 本章小结51-53
• 第4章 动态RRC连接释放算法53-62
• 4.1 场景与问题分析53
• 4.2 多业务流量建模方法53-54
• 4.2.1 业务流量特征分析54
• 4.2.2 业务流量特征建模54
• 4.3 算法设计思路54-55
• 4.4 算法设计原理55-57
• 4.5 算法实施步骤57-61
• 4.6 本章小节61-62
• 第5章 动态RRC连接释放算法仿真验证62-79
• 5.1 数值分析62-65
• 5.2 仿真方案设计65-68
• 5.2.1 仿真场景65-66
• 5.2.2 业务场景66
• 5.2.3 仿真指标66-67
• 5.2.4 仿真参数67-68
• 5.3 仿真结果及分析68-73
• 5.3.1 业务流量建模仿真结果68
• 5.3.2 算法性能仿真结果及分析68-73
• 5.4 节能方案的性能对比73-78
• 5.4.1 重庆移动TD-LTE用户数据集73-75
• 5.4.2 数据预处理75-76
• 5.4.3 相关尾能耗优化方案76-77
• 5.4.4 实验结果及分析77-78
• 5.5 本章小结78-79
• 第6章 总结与下一步工作79-81
• 6.1 论文工作总结79-80
• 6.2 下一步工作80-81
• 参考文献81-84
• 附录84-91
• 致谢91-92
• 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果92

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 陈博;李曦;周学海;席菁;朱宗卫;;移动智能终端下3G网络低功耗延迟唤醒策略[J];中国科学院大学学报;2015年04期

2 余翔;宋瑶;;LTE系统中DRX机制的分析与优化设计[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2014年03期

3 杜洁;黄伊;石晶林;;LTE系统RRC层研究及设计[J];移动通信;2009年20期

4 徐玉华;曾明;;泊松分布性质及应用研究[J];长江大学学报(自科版);2006年04期

5 周亚建,李建东;突发信源的排队分析[J];西安电子科技大学学报;2002年01期

  本文关键词：LTE移动终端无线数据传输节能算法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：296335