密集异构网络干扰协调管理系统级仿真平台及算法研究

发布时间：2017-09-17 19:04

  本文关键词：密集异构网络干扰协调管理系统级仿真平台及算法研究

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【摘要】：在第五代移动通信系统中,密集组网作为异构蜂窝网络的衍生架构,具有多层次、无规则的架构特性,能有效提高业务速率、网络吞吐量和频谱效率。但随着小蜂窝部署密度的增大,小蜂窝与宏蜂窝之间的跨层干扰问题和小蜂窝之间的同层干扰问题也将越来越严重,这些干扰问题严重抑制了密集异构网络中的系统性能。因此,对密集异构网络中的干扰问题的研究有着重要的意义。首先,为了解决密集异构网络中的干扰问题,搭建了密集异构蜂窝网络干扰协调管理系统级仿真平台,主要模块包含系统场景设计模块、时域干扰协调模块、频域干扰协调模块、帧管理器模块、无线信道模块和无线资源控制协议(Radio Resource Control,RRC)测量模块。接着,基于密集异构蜂窝网络干扰协调管理系统级仿真平台,对时域、频域的方案进行了对比分析。频域干扰协调技术主要是基于干扰图和分簇的小区间干扰协调(Inter Cell Interference Coordination,ICIC)机制。时域干扰协调技术主要是基于近乎空白子帧(Almost Blank Subframe,ABS)和低功率静默子帧(Lower Power Almost Blank Subframe,LP-ABS)的增强型小区间干扰协调(Enhanced Inter Cell Interference Coordination,eICIC)机制。仿真结果一方面验证了平台的正确性,另一方面也说明了传统异构蜂窝网络的时域、频域干扰协调方案未能很好地解决密集异构蜂窝网络存在的干扰问题。干扰协调管理技术之间的相互融合已成为接下来的研究热点。最后,针对异构蜂窝网络场景密集化部署导致微蜂窝网络性能下降等一系列问题,本文提出了一种结合多点协作传输(Coordinated Multiple Points Transmission/Reception,CoMP)和动态eICIC技术的干扰协调管理方案。一方面,利用动态eICIC机制分别完成LP-ABS比例和宏基站最佳发射功率的配置,从而抑制跨层干扰。另一方面,利用CoMP机制分别完成协作用户的判定、协作小区的选择和协作资源的分配,从而解决相邻小蜂窝间的同层干扰问题。通过仿真结果可以看出,无论是边缘频谱效率还是小区平均吞吐量,该方案能带来更好的性能增益。
【关键词】：密集异构蜂窝网络 小区间干扰协调管理 多点协作传输 LP-ABS协调 系统级仿真平台
【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;TP315
【目录】：

• 摘要3-4
• abstract4-9
• 注释表9-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究目的和意义12
• 1.3 密集异构蜂窝网络简介12-14
• 1.4 存在的问题及挑战14-15
• 1.5 论文结构15-18
• 第2章 异构蜂窝网络干扰协调技术分析18-28
• 2.1 引言18-20
• 2.2 小区间干扰协调技术20-26
• 2.2.1 频域干扰协调技术20-21
• 2.2.2 时域干扰协调技术21-24
• 2.2.3 空域干扰协调技术24-26
• 2.3 本章小结26-28
• 第3章 密集异构蜂窝网络干扰协调管理系统仿真平台设计28-70
• 3.1 系统级仿真概述28-29
• 3.2 高层协议系统级仿真平台架构29-30
• 3.3 无线信道模块设计30-37
• 3.3.1 3D信道模块总体功能描述30-31
• 3.3.2 大尺度衰落模型31-36
• 3.3.3 3D信道实现流程36
• 3.3.4 仿真测试结果36-37
• 3.4 RRC测量模块设计37-46
• 3.4.1 总体功能设计38-39
• 3.4.2 RRC测量功能描述39-44
• 3.4.3 测试结果44-46
• 3.5 干扰协调管理模块设计46-61
• 3.5.1 帧管理模块46-48
• 3.5.2 时域干扰协调模块48-54
• 3.5.3 频域干扰协调模块54-61
• 3.6 仿真场景与配置描述61-65
• 3.6.1 单个宏蜂窝单个微蜂窝场景61-62
• 3.6.2 分散式Picocell密集蜂窝场景62-63
• 3.6.3 集群式Picocell密集蜂窝场景63
• 3.6.4 Femtocell密集蜂窝场景63-64
• 3.6.5 场景配置参数64-65
• 3.7 仿真性能分析65-69
• 3.7.1 ABS比例对系统性能的影响65-66
• 3.7.2 CRE偏置值对系统性能影响66-68
• 3.7.3 LP-ABS功率变化对系统性能影响68-69
• 3.8 本章小结69-70
• 第4章 异构蜂窝网络频域及时域算法研究分析70-93
• 4.1 频域干扰协调管理算法70-80
• 4.1.1 基于干扰图的频域干扰管理方案71-75
• 4.1.2 基于分簇的频域干扰管理方案75-78
• 4.1.3 频域干扰协调管理方案总结汇总78-80
• 4.2 时域干扰协调管理算法80-91
• 4.2.1 Fast Muting Adaptation eICIC方案80-84
• 4.2.2 Reduced Power Centralized eICIC方案84-89
• 4.2.3 时域干扰协调管理方案总结汇总89-91
• 4.3 本章小结91-93
• 第5章 结合动态eICIC和CoMP技术的干扰协调管理方案93-115
• 5.1 引言93-94
• 5.2 基于功率控制的动态LP-ABS机制设计94-104
• 5.2.1 算法设计流程94-100
• 5.2.2 算法伪代码100-101
• 5.2.3 性能仿真与结果分析101-104
• 5.3 CoMP机制设计104-110
• 5.3.1 协作用户判断104-105
• 5.3.2 协作节点选择105-106
• 5.3.3 协作资源分配106-110
• 5.4 性能仿真与结果分析110-114
• 5.5 本章小结114-115
• 第6章 结束语115-118
• 6.1 论文工作总结115-116
• 6.2 未来工作展望116-118
• 参考文献118-123
• 致谢123-124
• 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果124

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 HAO Peng;YAN Xiao;Yu-Ngok Ruyue;YUAN Yifei;;Ultra Dense Network: Challenges, Enabling Technologies and New Trends[J];中国通信;2016年02期

2 杨峰义;张建敏;谢伟良;王敏;王海宁;;5G蜂窝网络架构分析[J];电信科学;2015年05期

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本文编号：871172