【摘要】：近年來(lái),隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和各種智能設(shè)備的普及,無(wú)線通信數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng),傳統(tǒng)宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)已不能滿足如此多用戶對(duì)低延遲、高速率服務(wù)的需求。在傳統(tǒng)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中部署小蜂窩基站(Small Cell)形成異構(gòu)小蜂窩網(wǎng)絡(luò),能顯著的擴(kuò)大系統(tǒng)容量、提升數(shù)據(jù)速率、改善用戶體驗(yàn),因此,逐漸成為了無(wú)線通信領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。然而,不同類(lèi)型的Small Cell隨機(jī)地部署在網(wǎng)絡(luò)中,對(duì)系統(tǒng)的能量節(jié)省、干擾管理、移動(dòng)切換等提出了重大的挑戰(zhàn)。隨著未來(lái)網(wǎng)絡(luò)趨向于密集化部署,能量消耗問(wèn)題將進(jìn)一步加劇。因此,如何設(shè)計(jì)合理的能量節(jié)省機(jī)制成為異構(gòu)小蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的主要研究問(wèn)題之一。本文針對(duì)多層異構(gòu)小蜂窩網(wǎng)絡(luò)中能量節(jié)省和收集技術(shù)展開(kāi)研究,主要內(nèi)容如下:1、對(duì)于多層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中能量節(jié)省問(wèn)題,本文針對(duì)宏蜂窩和Small Cell組成的三層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型,提出了一種自適應(yīng)的小區(qū)縮放機(jī)制。在該機(jī)制中,宏蜂窩通過(guò)調(diào)節(jié)其發(fā)射功率縮小它的覆蓋范圍,而Small Cell通過(guò)自適應(yīng)縮放機(jī)制去為移動(dòng)用戶提供服務(wù),并使用貪婪機(jī)制解決Small Cell的縮放問(wèn)題。本文提出的方法與兩種傳統(tǒng)的方法進(jìn)行對(duì)比,考察了宏蜂窩半徑縮放范圍、Small Cell部署密度對(duì)系統(tǒng)性能的影響,實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明,所提方法能夠提高接近15%的能量效率,并能降低60%以上的中斷概率。在移動(dòng)用戶數(shù)量較多的情況下,推薦機(jī)制性能更為突出。2、對(duì)于多層異構(gòu)小蜂窩網(wǎng)絡(luò)中能量收集問(wèn)題,本文首先構(gòu)建了一個(gè)由宏蜂窩、Small Cell和無(wú)線能量收集傳感器組成的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型。然后提出了一種無(wú)線能量收集和Small Cell縮放機(jī)制相結(jié)合的算法,在該算法中,無(wú)線能量收集和Small Cell采用協(xié)作方式為服務(wù)質(zhì)量較差的用戶提供服務(wù),而離Small Cell較近且服務(wù)質(zhì)量好的用戶則只由Small Cell對(duì)其提供服務(wù),無(wú)線能量收集節(jié)點(diǎn)將進(jìn)入休眠或者能量收集狀態(tài)。此外,研究了移動(dòng)用戶時(shí)空波動(dòng)性對(duì)系統(tǒng)性能的影響。本文推薦的機(jī)制與無(wú)能量收集設(shè)備的縮放機(jī)制進(jìn)行對(duì)比,考察了兩種機(jī)制在能量損耗、掉線率和系統(tǒng)容量與移動(dòng)用戶時(shí)空波動(dòng)性的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果揭示了推薦的機(jī)制能夠減少近20%的能量損耗,提升約25%系統(tǒng)容量,并有效地降低了用戶的掉線率,特別針對(duì)用戶頻繁移動(dòng)的情況節(jié)能效果最佳。
【圖文】：

該方法能夠針對(duì)超密集網(wǎng)絡(luò)的干擾管理動(dòng)態(tài)的配置網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且自適應(yīng)調(diào)度單個(gè)用戶或者一對(duì)用戶被每個(gè)傳輸點(diǎn)服務(wù)，并能確定它們的優(yōu)先文獻(xiàn)[49]提出了一種在大規(guī)模不規(guī)則的多輸入輸出單層網(wǎng)絡(luò)中，以犧牲空間度來(lái)實(shí)現(xiàn)小區(qū)邊緣用戶的預(yù)編碼干擾管理機(jī)制，該機(jī)制能夠通過(guò)在一定范圍低小區(qū)中心用戶的服務(wù)質(zhì)量來(lái)增強(qiáng)小區(qū)邊緣用戶的性能。文獻(xiàn)[50]針對(duì)異構(gòu)中不同層之間的頻譜共享所引起的跨層干擾問(wèn)題，提出了一個(gè)干擾分析和緩術(shù)，并利用空間統(tǒng)計(jì)工具對(duì)干擾進(jìn)行建模和分析，并引入一種新型的 Smal 接入技術(shù)，其中基站配備有非常大的天線陣列，然后提出額干擾抑制技術(shù)去和緩解小區(qū)間的跨層干擾問(wèn)題。文獻(xiàn)[51]針對(duì) MBS 和 FBS 組成的兩層異構(gòu)窩網(wǎng)絡(luò)中 FBS 對(duì) MBS 的干擾問(wèn)題，提出了一種部分頻率復(fù)用(Fractionauency Reuse, FFR)的干擾消除機(jī)制，在該機(jī)制中，F(xiàn)BS 使用當(dāng)前未在 MBS 中的那些頻率子帶，其分配子頻帶的過(guò)程基于 FFR。通過(guò)仿真證明該 FFR 機(jī)制增強(qiáng)系統(tǒng)中總吞吐量，改善邊緣用戶的吞吐量，并能優(yōu)化 FBS 的信干噪比nal to Interference plus Noise Ratio, SINR)，降低網(wǎng)絡(luò)的中斷概率。

圖 2.4 上行(a)和下行(b)跨層干擾與切換動(dòng)用戶對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)需求不斷提高，為了提高蜂窩網(wǎng)絡(luò)的系蜂窩網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代已然到來(lái)[52]。異構(gòu)小蜂窩網(wǎng)絡(luò)是指在現(xiàn)有的宏蜂部署一些低功耗的的 Small Cell，其中包括有 Microcell、Picoc等。此外，為了進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)容量，未來(lái)將 Small Cell 進(jìn)3]。另一方面，Small Cell 覆蓋范圍與宏蜂窩基站相比要小很多，窩網(wǎng)絡(luò)中 Small Cell 大量部署，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致終端用戶更頻繁的切隨機(jī)且無(wú)規(guī)律的頻繁移動(dòng)，，由此會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的切換問(wèn)題從而影獻(xiàn)[54]針對(duì) K 層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中用戶的頻繁切換問(wèn)題，提出了為每一個(gè)獨(dú)立的泊松點(diǎn)過(guò)程，每層均有獨(dú)立的發(fā)射功率、路徑損耗指數(shù)聯(lián)偏差。通過(guò)集合分析，得到任意移動(dòng)軌跡切換率的閉式表達(dá)式切換率與水平/垂直切換率之間的關(guān)系，探索用戶速度、Small C耗指數(shù)和關(guān)聯(lián)偏差對(duì)系統(tǒng)性能的影響。仿真結(jié)果表明存在最佳的
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張海清;;綠色通信中小區(qū)縮放技術(shù)概述[J];工業(yè)設(shè)計(jì);2015年07期

本文編號(hào)：2665665