超密集網(wǎng)絡(Ultra Dense Network,UDN)是一種通過密集化地部署各種低功率小基站來提升系統(tǒng)容量的技術,因可以解決小區(qū)覆蓋盲區(qū)、實現(xiàn)用戶無縫連接、緩解宏基站壓力以及配置靈活等優(yōu)點深受各級運營商和通信設備制造商的青睞,同時也被列為未來5G通信系統(tǒng)的關鍵技術之一。然而,在如此密集基站的網(wǎng)絡部署下,雖然基站與終端的路徑損耗有所降低,但是在增大有益信號的同時也提升了干擾信號,會影響通信系統(tǒng)的性能和用戶終端的服務質(zhì)量。另外,在大面積部署小基站的前提條件下,也必然會造成大量能源的消耗。因此,如何提升系統(tǒng)能效和協(xié)調(diào)小區(qū)間干擾便成為超密集網(wǎng)絡部署下亟待解決的問題�；谝陨蠁栴},本課題的目的在于尋找綠色環(huán)保的方法來協(xié)調(diào)超密集網(wǎng)絡中的小區(qū)間干擾。該研究對于保證各小區(qū)在復雜的網(wǎng)絡環(huán)境下有效地進行通信、減小系統(tǒng)能耗、提升系統(tǒng)容量和頻譜效率以及增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要的意義。本文的主要工作可以總結為:1.分析討論了超密集網(wǎng)絡中小區(qū)間干擾產(chǎn)生的原因及其影響,并總結超密集網(wǎng)絡中兩種干擾協(xié)調(diào)方法:隨機干擾協(xié)調(diào)方法和基于拓撲干擾協(xié)調(diào)方法。另外對比分析兩種方法在超密集網(wǎng)絡系統(tǒng)模型下的用戶信干噪比和數(shù)據(jù)速率等指標,仿真結果驗證基于拓撲干擾協(xié)調(diào)方法的性能要優(yōu)于隨機干擾協(xié)調(diào)方法。2.為了進一步貼近5G中綠色通信的要求,首先設計了一種基于混沌理論和徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡的小基站負載預測方法,并在此基礎上提出一種小基站休眠策略,最后根據(jù)部分可測馬爾科夫決策過程模型求得最優(yōu)的小基站休眠時長。結果表明,本文的負載預測方法可以較準確地學習并預測未來周期的負載量,并且整體的系統(tǒng)模型也可以提升系統(tǒng)能效。3.針對超密集網(wǎng)絡中復雜干擾的問題,在節(jié)能系統(tǒng)模型下提出一種基于人工蜂群染色分簇的子信道分配算法。染色分簇算法在盡可能地使用最少顏色的情況下,為相鄰的小區(qū)分配不同的顏色,然后將染相同顏色的小區(qū)分到同一簇內(nèi);最后對活躍小基站進行功率優(yōu)化,以最優(yōu)信道增益為前提分配資源,能夠最大化能效和頻譜效率。該干擾協(xié)調(diào)算法并沒有對系統(tǒng)中的小區(qū)按順序染色,符合實際場景的應用,另外由高效的子信道分配算法可以進一步提升用戶頻譜效率和系統(tǒng)吞吐量。4.在三層超密集網(wǎng)絡(宏小區(qū),微小區(qū),微微小區(qū))覆蓋下考慮同層干擾和跨層干擾,提出一種二階干擾協(xié)調(diào)算法。首先以最小吞吐量為標準為宏用戶和微用戶分配子信道,并為微基站做功率優(yōu)化;然后采用改進的K-Means將微微基站分簇,并按照微微用戶的優(yōu)先級進行子信道分配。
【學位單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

(a) SC 與宏基站間同頻部署圖 (b) SC 與宏基站間異頻部署(c) SC 與宏基站間異頻部署圖 (d) SC 與宏基站間異頻部署圖 2.1 典型場景架構圖2.2 超密集網(wǎng)絡總體概述

(c) SC 與宏基站間異頻部署圖 (d) SC 與宏基站間異頻部署圖 2.1 典型場景架構圖2.2 超密集網(wǎng)絡總體概述從第一代移動通信技術發(fā)展到現(xiàn)在處于鼎盛時期的第四代，在發(fā)展過程中，存在著幾種趨勢，小區(qū)的半徑隨著發(fā)展在不斷地縮小，反之，小區(qū)的密度卻不斷地得以提升。此類密集化部署小區(qū)的方案可以給通信系統(tǒng)吞吐量提供數(shù)千倍的增益。在未來對超密集網(wǎng)絡的探索道路中，小區(qū)的密集程度將得到進一步的提高，從而構成了超密集網(wǎng)絡，用于獲取數(shù)十倍甚至數(shù)百倍系統(tǒng)容量的擴展。在如今的移動通信網(wǎng)絡中，已有各家通信設備或協(xié)議開發(fā)公司在研發(fā)或出售相關小型接入點（Microcell，Picocell 或 Femtocell 等），各級運營商也在大量的部署相關小型接入點，各類 SC 可以對用戶數(shù)量較多的場景下包括商場、學校、辦公樓或大型體育

(c) SC 與宏基站間異頻部署圖 (d) SC 與宏基站間異頻部署圖 2.1 典型場景架構圖2.2 超密集網(wǎng)絡總體概述從第一代移動通信技術發(fā)展到現(xiàn)在處于鼎盛時期的第四代，在發(fā)展過程中，存在著幾種趨勢，小區(qū)的半徑隨著發(fā)展在不斷地縮小，反之，小區(qū)的密度卻不斷地得以提升。此類密集化部署小區(qū)的方案可以給通信系統(tǒng)吞吐量提供數(shù)千倍的增益。在未來對超密集網(wǎng)絡的探索道路中，小區(qū)的密集程度將得到進一步的提高，從而構成了超密集網(wǎng)絡，用于獲取數(shù)十倍甚至數(shù)百倍系統(tǒng)容量的擴展。在如今的移動通信網(wǎng)絡中，已有各家通信設備或協(xié)議開發(fā)公司在研發(fā)或出售相關小型接入點（Microcell，Picocell 或 Femtocell 等），各級運營商也在大量的部署相關小型接入點，各類 SC 可以對用戶數(shù)量較多的場景下包括商場、學校、辦公樓或大型體育

【參考文獻】

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5 楊永鋒;仵敏娟;高U

本文編號：2825171