协作通信网络中负载均衡研究

发布时间：2017-07-03 05:16

  本文关键词：协作通信网络中负载均衡研究

  更多相关文章： 协作通信 负载均衡 协作概率 频谱借用 公平性

【摘要】：协作通信因为产生分集增益和覆盖增益,能够提升用户与基站之间无线通信链路质量和系统可靠性,被认为是未来无线通信发展的方向。无线网络中由于用户分布存在涨落现象会导致负载分布不均衡,需要进行负载均衡。因此对协作通信网络中的负载均衡技术研究具有一定的现实意义。本文主要从以下两方面对协作通信网络中的负载均衡技术进行了研究。首先,针对现有的基于切换负载均衡技术要么没有考虑用户在目标小区的协作要么假设用户在目标小区一定有协作从而导致切换判决精度较低的问题,将协作概率引入到协作通信网络负载均衡中。首先根据小区负载得到小区通话用户数,预测出小区用户总数的概率分布;进一步利用小区用户总数的概率分布和协作区域面积与小区覆盖面积之比得到小区用户落入协作区域的概率;然后联合用户在目标小区的接收信号强度,得到用户在目标小区的协作概率,并在传统的基于接收信号强度和目标小区负载的切换判决函数基础上线性叠加协作概率,从而形成新的切换判决函数。以此理论为基础,提出协作通信网络中基于协作概率负载均衡机制。仿真结果表明该机制能够实现在均衡网络负载分布的同时改善用户满意度和网络公平性,提升系统容量和全网资源利用率。其次,针对现有基于信道借用负载均衡技术需要基站间信息的频繁交互而增加网络信令开销和能量消耗的问题,将能自适应地检测网络中空闲频谱的频谱感知技术应用于协作通信网络基于频谱借用负载均衡机制中。在该机制中,基站利用能量检测频谱感知技术实时感知网络的频谱空洞,生成可借用的频谱集合。基站出现资源耗尽时调用可借用频谱集合,选择目标用户,并根据目标用户是否有协作给用户借用频谱。如果用户没有协作,则以最大化联合频谱空闲率和频谱质量的效用函数为目标给用户借用直接链路的频谱。如果用户存在协作,则在直接链路选择的基础上,以最大化效用函数进行频谱和协作用户的联合选择。仿真表明该机制能够提升网络公平性、减少不满意用户度并提高资源利用率。
【关键词】：协作通信 负载均衡 协作概率 频谱借用 公平性
【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】：TN92
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-12
• 第1章 绪论12-25
• 1.1 论文的研究背景12-13
• 1.2 协作通信网络概述13-18
• 1.2.1 协作通信13-15
• 1.2.2 协作通信协议15-17
• 1.2.3 协作通信的主要优势17-18
• 1.3 协作通信网络关键技术18-21
• 1.3.1 协作伙伴选择18-19
• 1.3.2 协作通信网络中无线资源管理19-20
• 1.3.3 协作与网络编码的有效结合20
• 1.3.4 协作通信在其他网络中的应用20-21
• 1.3.5 协作通信网络中负载均衡技术21
• 1.4 协作通信网络负载均衡技术需求21-22
• 1.5 论文主要研究内容22-23
• 1.6 论文结构安排23-25
• 第2章 负载均衡技术介绍25-37
• 2.1 负载均衡技术25-26
• 2.1.1 负载均衡技术简介25-26
• 2.1.2 负载均衡技术分类26
• 2.2 基于负载转移的负载均衡26-30
• 2.2.1 基于接入控制负载均衡27
• 2.2.2 基于切换负载均衡27-30
• 2.3 基于资源管理的负载均衡30-32
• 2.3.1 基于信道借用的负载均衡30-32
• 2.3.2 基于子载波分配的负载均衡32
• 2.4 基于功率调整的负载均衡32-34
• 2.5 协作通信网络中负载均衡研究34-35
• 2.6 本章小结35-37
• 第3章 协作通信网络中基于协作概率的负载均衡机制37-48
• 3.1 引言37-38
• 3.2 数学模型38-42
• 3.3 基于协作概率的负载均衡机制42-43
• 3.4 数据仿真及分析43-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第4章 协作通信网络中基于频谱借用负载均衡机制48-61
• 4.1 引言48-49
• 4.2 基于能量检测频谱感知技术49-50
• 4.3 数学模型50-54
• 4.4 协作通信网络中基于频谱借用负载均衡机制54-55
• 4.5 仿真结果及分析55-60
• 4.6 本章小结60-61
• 第5章 全文工作总结和未来研究展望61-63
• 5.1 全文工作总结61-62
• 5.2 未来研究展望62-63
• 参考文献63-71
• 致谢71-72
• 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 张琰;盛敏;李建东;;协作通信网络中的中继节点选择技术[J];中兴通讯技术;2010年01期

2 蒲保兴;杨路明;王伟平;;最优线性网络编码的分布式构造方法[J];系统工程与电子技术;2009年11期

  本文关键词：协作通信网络中负载均衡研究

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本文编号：512492