【摘要】：隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,各種新興的多媒體業(yè)務(wù)呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng),對(duì)網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量提出了巨大的挑戰(zhàn)。通過密集布設(shè)低功率的微蜂窩基站,可以提高頻譜資源的空間復(fù)用率,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量的大幅提升。同時(shí),由于人們的差異性業(yè)務(wù)需求,蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出突發(fā)性和動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn),造成了網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)在空間和時(shí)間上分布的不對(duì)稱性。動(dòng)態(tài)時(shí)分雙工(Time Division Duplex,DTDD)技術(shù)允許基站根據(jù)當(dāng)前小區(qū)上下行業(yè)務(wù)的瞬時(shí)變化,動(dòng)態(tài)調(diào)整上下行子幀的配置方案,從而可以更好地支持非對(duì)稱的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),進(jìn)一步提升頻譜資源的利用率。密集動(dòng)態(tài)時(shí)分雙工網(wǎng)絡(luò)將是未來蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)重要方向。然而,動(dòng)態(tài)時(shí)分雙工技術(shù)的應(yīng)用也帶來了交叉子幀干擾問題,其中,下行基站對(duì)上行基站的干擾將嚴(yán)重影響上行傳輸?shù)男阅?削弱了動(dòng)態(tài)時(shí)分雙工技術(shù)帶來的性能增益。因此,需要研究適用于密集動(dòng)態(tài)時(shí)分雙工網(wǎng)絡(luò)的干擾管理方法,來減小網(wǎng)絡(luò)間的交叉子幀干擾,進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)的性能。為了削弱子幀配置方案不同的小區(qū)間存在的較強(qiáng)的交叉子幀干擾,本文研究了基于分簇的交叉子幀干擾消除技術(shù)。通過對(duì)小區(qū)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分簇,令同簇內(nèi)的基站使用相同的子幀配置方案,來消除簇內(nèi)的交叉子幀干擾,同時(shí),允許不同的簇使用不同的子幀配置方案,提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。我們綜合考慮基站間干擾強(qiáng)度和小區(qū)間業(yè)務(wù)分布的差異,首先提出一種干擾與業(yè)務(wù)聯(lián)合感知的小區(qū)分簇準(zhǔn)則,按照分簇準(zhǔn)則對(duì)基站進(jìn)行動(dòng)態(tài)分簇,最大化簇內(nèi)的整體吞吐量;接下來,對(duì)小區(qū)中的部分用戶進(jìn)行二次關(guān)聯(lián),減小了同簇內(nèi)小區(qū)間的業(yè)務(wù)差異,提高小區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)分布與簇內(nèi)統(tǒng)一的子幀配置方案的匹配度,進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率,相比沒有進(jìn)行二次關(guān)聯(lián)時(shí)簇內(nèi)用戶的平均上行吞吐量和平均下行吞吐量分別提升了14.1%和7.9%;最后,研究了小區(qū)動(dòng)態(tài)分簇的算法開銷與網(wǎng)絡(luò)性能增益的折中關(guān)系,通過構(gòu)建效用函數(shù),確定了算法開銷與網(wǎng)絡(luò)性能均衡的最佳分簇周期。本文所設(shè)計(jì)的基于分簇的干擾管理方法為密集動(dòng)態(tài)時(shí)分雙工網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際布設(shè)提供了理論與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
【圖文】：

基于隨機(jī)幾何的密集網(wǎng)絡(luò)模型示意圖

能存在基站沒有用戶關(guān)聯(lián)，在所有的子幀都處于空閑狀態(tài)的情況。處于上述三種狀態(tài)的發(fā)射端均不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的其余節(jié)點(diǎn)造成干擾。圖4.1 仿真場(chǎng)景示意圖本章在 Windows 平臺(tái)下通過 MATLAB 軟件對(duì)動(dòng)態(tài)分簇算法進(jìn)行仿真。首先將論文中提出的動(dòng)態(tài)分簇方法進(jìn)行仿真，并與其它文獻(xiàn)中提出的分簇算法得到的網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行比較。接下來，將是否對(duì)簇內(nèi)用戶進(jìn)行二次關(guān)聯(lián)得到的平均上下行吞吐量進(jìn)行對(duì)比，，說明考慮簇內(nèi)用戶二次關(guān)聯(lián)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能帶來的影響。最后，對(duì)不同分簇周期下得到的網(wǎng)絡(luò)整體吞吐量與算法開銷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算得到在不同分簇周期下結(jié)合吞吐量與分簇開銷的效用因子，說明設(shè)置不同的分簇周期對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能帶來的影響。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN975

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本文編號(hào)：2595679