高能谱效的随机部署蜂窝网络：建模、分析与优化方法研究
发布时间：2021-05-22 00:54
随着无线移动设备技术的飞速发展和移动互联网业务的广泛普及,高密度地部署无线接入点成为了提供无处不在的高速率用户接入和大幅度提高网络资源利用率的核心方法,因此未来无线接入点的部署数量一定是巨大的,大量的接入点部署会使网络的拓扑进一步随机化;同时用户的数量也会大大增加,从而形成了随机部署的蜂窝网络。由于各接入点之间距离大大降低,无线接入点之间的多种干扰会大大增加,干扰强度会更加复杂与多变。同时,大量用户自组织随机部署节点的开启和关闭,使得未来移动网络拓扑动态地大范围变化。各接入点中的服务用户数量比较少,使得网络业务的空间和时间分布出现高动态随机变化。因此,需要研究匹配这些高随机性动态变化的网络部署策略。换句话讲,如何针对未来蜂窝网络高密度和高随机部署特点,通过高效的网络级部署方法,使网络能够快速高效地适应用户业务量大规模动态变化,依然是一个亟待研究的关键科学问题。本文详细地阐述:面向接入点随机部署和分布密度变化剧烈的蜂窝网络,通过合理地选择网络关键部署参数,实现面向未来移动网络的高能谱效目标。本文采用随机几何相关数学结论,对三种形式的随机部署蜂窝网络进行建模,采用凸优化数学工具分析最优解。...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 移动通信的发展与第五代移动通信技术5G的挑战
1.1.1 移动通信的发展历程
1.1.2 第五代移动通信技术5G的机遇与挑战
1.2 高能效无线通信理论与技术概述
1.2.1 高能效的度量标准
1.2.2 面向蜂窝网络的高能效技术
1.3 随机部署蜂窝网络的高能谱效基础理论与策略研究
1.3.1 随机部署蜂窝网络的高能效建模与部署策略
1.3.2 基站协同传输与资源优化方法
1.3.3 多层异构蜂窝网络的能谱效建模与优化
第二章 随机部署蜂窝网络下业务量感知的高能谱效基站部署策略
2.1 摘要
2.2 引言
2.2.1 研究背景与工作动机
2.2.2 研究贡献
2.3 系统模型
2.3.1 网络部署模型
2.3.2 基站的资源分配模型
2.3.3 信道模型建模
2.3.4 系统性能指标
2.4 随机部署蜂窝网络的能量效率建模
2.5 高能谱效负载感知的基站部署策略
2.5.1 负载分布密度感知的最优基站密度
2.6 中断概率约束的负载分布密度感知的最优基站密度分析
2.7 仿真和数值结果
2.7.1 关键系统性能刻画
2.7.2 网络能量频谱效率和资源利用评估
2.8 结论
第三章 随机部署蜂窝网络下联合多点协同传输与基站部署的能谱效率分析与优化
3.1 引言
3.2 系统模型
3.2.1 网络模型
3.2.2 协同传输模型选择
3.2.3 基于协同传输的资源调度
3.2.4 基于协同传输的功率消耗模型
3.2.5 网络性能评估指标
3.3 随机部署密集蜂窝网络中协同传输与基站部署的联合分析
3.3.1 协作与非协作用户的平均下行传输功率
3.3.2 典型小区的平均下行传输功率
3.3.3 网络能谱效
3.4 协同传输与基站部署联合优化
3.4.1 中断约束的蜂窝场景感知的协作激活度优化问题
3.4.2 负载分布密度感知的协同传输和基站部署联合优化
3.5 数值与仿真结果
3.5.1 关键系统性能指标
3.5.2 资源降低增益评估
3.6 结论
第四章 随机部署分层异构蜂窝网络下能谱效率分析与优化
4.1 引言
4.2 系统模型
4.2.1 多层异构网络刻画
4.2.2 资源分配
4.2.3 系统性能评估
4.3 M层随机部署异构蜂窝网络的能谱效数学化
4.3.1 典型用户的下行传输功率
4.3.2 典型小区的平均下行聚合传输功率
4.3.3 网络能谱效数学化
4.4 随机部署M层蜂窝网络用户行为感知的性能分析和优化
4.5 最优的高能谱效用户行为感知网络设计策略
4.5.1 M层随机部署蜂窝网络的最优高能谱效用户行为感知网络设计策略
4.5.2 面向双层异构网络的高能谱效设计策略
4.6 数值与仿真结果
4.6.1 关键性能指标刻画
4.6.2 最优的设计策略评估
4.7 结论
第五章 全文总结和展望
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3200673
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 移动通信的发展与第五代移动通信技术5G的挑战
1.1.1 移动通信的发展历程
1.1.2 第五代移动通信技术5G的机遇与挑战
1.2 高能效无线通信理论与技术概述
1.2.1 高能效的度量标准
1.2.2 面向蜂窝网络的高能效技术
1.3 随机部署蜂窝网络的高能谱效基础理论与策略研究
1.3.1 随机部署蜂窝网络的高能效建模与部署策略
1.3.2 基站协同传输与资源优化方法
1.3.3 多层异构蜂窝网络的能谱效建模与优化
第二章 随机部署蜂窝网络下业务量感知的高能谱效基站部署策略
2.1 摘要
2.2 引言
2.2.1 研究背景与工作动机
2.2.2 研究贡献
2.3 系统模型
2.3.1 网络部署模型
2.3.2 基站的资源分配模型
2.3.3 信道模型建模
2.3.4 系统性能指标
2.4 随机部署蜂窝网络的能量效率建模
2.5 高能谱效负载感知的基站部署策略
2.5.1 负载分布密度感知的最优基站密度
2.6 中断概率约束的负载分布密度感知的最优基站密度分析
2.7 仿真和数值结果
2.7.1 关键系统性能刻画
2.7.2 网络能量频谱效率和资源利用评估
2.8 结论
第三章 随机部署蜂窝网络下联合多点协同传输与基站部署的能谱效率分析与优化
3.1 引言
3.2 系统模型
3.2.1 网络模型
3.2.2 协同传输模型选择
3.2.3 基于协同传输的资源调度
3.2.4 基于协同传输的功率消耗模型
3.2.5 网络性能评估指标
3.3 随机部署密集蜂窝网络中协同传输与基站部署的联合分析
3.3.1 协作与非协作用户的平均下行传输功率
3.3.2 典型小区的平均下行传输功率
3.3.3 网络能谱效
3.4 协同传输与基站部署联合优化
3.4.1 中断约束的蜂窝场景感知的协作激活度优化问题
3.4.2 负载分布密度感知的协同传输和基站部署联合优化
3.5 数值与仿真结果
3.5.1 关键系统性能指标
3.5.2 资源降低增益评估
3.6 结论
第四章 随机部署分层异构蜂窝网络下能谱效率分析与优化
4.1 引言
4.2 系统模型
4.2.1 多层异构网络刻画
4.2.2 资源分配
4.2.3 系统性能评估
4.3 M层随机部署异构蜂窝网络的能谱效数学化
4.3.1 典型用户的下行传输功率
4.3.2 典型小区的平均下行聚合传输功率
4.3.3 网络能谱效数学化
4.4 随机部署M层蜂窝网络用户行为感知的性能分析和优化
4.5 最优的高能谱效用户行为感知网络设计策略
4.5.1 M层随机部署蜂窝网络的最优高能谱效用户行为感知网络设计策略
4.5.2 面向双层异构网络的高能谱效设计策略
4.6 数值与仿真结果
4.6.1 关键性能指标刻画
4.6.2 最优的设计策略评估
4.7 结论
第五章 全文总结和展望
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3200673
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