【摘要】：自組織網(wǎng)絡(luò)(Self-Organizing Network,SON)是伴隨長期演進系統(tǒng)(Long Term Evolution,LTE)發(fā)展而引出的一套完整的網(wǎng)絡(luò)規(guī)范,其設(shè)計理念是實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的自主功能,包括自配置、自優(yōu)化和自愈合等主要方面,適用于當(dāng)前的超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)部署場景。在當(dāng)前的超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,日益增長的數(shù)據(jù)流量需求和逐漸復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)部署結(jié)構(gòu),給網(wǎng)絡(luò)的性能優(yōu)化帶來了巨大的挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)超密集異構(gòu)部署導(dǎo)致越區(qū)切換頻繁、異構(gòu)小區(qū)切換失敗率高;業(yè)務(wù)動態(tài)范圍大導(dǎo)致切換參數(shù)配置需要動態(tài)調(diào)整,網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與切換性能的關(guān)系急需理論分析與策略優(yōu)化。同時,超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)還面臨著移動數(shù)據(jù)流量的爆炸性增長、海量的終端設(shè)備連接以及頻譜資源瀕臨匱乏等問題,設(shè)備間通信的流程機制有很大的改進空間。因此,針對上述問題,本文在超密集異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)部署背景下,結(jié)合自組織網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計思想,開展了如下研究工作:針對超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)部署場景,研究了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)移動性管理策略。首先針對切換過程中的無線資源控制協(xié)議、無線鏈路監(jiān)測、測量上報、切換執(zhí)行等關(guān)鍵策略進行了討論。此外,還對異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)理論分析中廣泛應(yīng)用的隨機幾何理論進行了研究,重要分析了泊松點過程、隨機路點模型等重要工具的原理和應(yīng)用,為后續(xù)的工作奠定了基礎(chǔ)。針對超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下跨層切換失敗概率高這一瓶頸問題,提出了一種基于隨機幾何統(tǒng)計分析結(jié)果的切換參數(shù)自優(yōu)化策略。以基于隨機幾何的切換參數(shù)閉式解為指導(dǎo),對跨層切換過程中的失敗概率、乒乓概率進行預(yù)測,通過設(shè)置閾值的形式,實現(xiàn)切換的預(yù)判決。然后,在傳統(tǒng)切換判決策略的基礎(chǔ)上,綜合考慮接收信號強度、駐留時間、基站負載等多方面因素對切換性能的影響,結(jié)合模糊綜合分析法,計算切換參數(shù)的權(quán)重。最后以參數(shù)權(quán)重為輸入,采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法,計算候選基站與最優(yōu)基站之間的關(guān)聯(lián)程度,選擇關(guān)聯(lián)度最高的網(wǎng)關(guān)進行切換。仿真表明,本文提出的切換策略,從降低切換失敗概率、降低乒乓概率、提升數(shù)據(jù)速率三方面,大大提升了切換的性能。在超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備間通信技術(shù)方面,本文以優(yōu)化終端直通(Device to Device,D2D)的發(fā)現(xiàn)流程、實現(xiàn)高效節(jié)能的發(fā)現(xiàn)過程增強為目標(biāo),提出了 D2D發(fā)現(xiàn)資源的自配置策略。針對當(dāng)前流程中配置發(fā)現(xiàn)請求的監(jiān)聽、發(fā)送資源池時沒有考慮潛在的關(guān)聯(lián)關(guān)系、發(fā)現(xiàn)過程漫長且耗能較高的問題,結(jié)合實際的D2D通信場景,基于歷史連接信息對網(wǎng)絡(luò)與用戶設(shè)備(User Equipment,UE)間的發(fā)現(xiàn)流程進行了優(yōu)化。首先,通過授權(quán)過程中的字段和信令添加,以改進的信任關(guān)系列表(Advanced Trust Relationship List)趔進行了 Relay UE、Remote UE歷史連接次數(shù)的記錄。經(jīng)過基站處理,得到Relay UE和Remote UE的優(yōu)先級列表。在發(fā)現(xiàn)過程中,通過基站預(yù)先按照優(yōu)先級列表,為當(dāng)前的發(fā)現(xiàn)過程進行資源池分配,實現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)資源的自配置。仿真結(jié)果表明,本文提出的發(fā)現(xiàn)資源自配置策略能夠有效降低系統(tǒng)能耗,提升發(fā)現(xiàn)效率。綜上所述,本文針對超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中跨層切換和設(shè)備間通信發(fā)現(xiàn)等重要流程,進行了自優(yōu)化、自配置的策略設(shè)計。通過問題研究、模型建立、流程設(shè)計和仿真分析證明,所提策略可獲得理論上的性能增益。
【圖文】：

在測量結(jié)果上報時，用戶設(shè)備除了對３ＧＰＰ標(biāo)準(zhǔn)ＴＳ邋３６．３３１［１Ｇ］中規(guī)定的切換逡逑觸發(fā)事件進行上報，還會對上述層一濾波、層三濾波之后的測量結(jié)果進行上報。逡逑測量上報的整體流程如圖２－１所示。逡逑濾波參數(shù)邐事件觸發(fā)準(zhǔn)則逡逑邐邋邐Ｊ邐邋邐ｆ邐逡逑ｍ清——？層一濾波層三濾波＾＾一＞測量結(jié)果評估一媝逡逑圖２－１測量上報整體流程逡逑３．切換決策逡逑用戶設(shè)備完成測量上報之后，基站將對其是否進行切換，以及切換到哪個小逡逑區(qū)進行判決。如果判斷用戶設(shè)備將執(zhí)行切換，則基站將為用戶選擇切換目標(biāo)小區(qū)，逡逑９逡逑

超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)切換概率
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.5

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