隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,用戶數(shù)量以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量不斷增長,運營商一方面要解決基站超密集部署下的成本問題,另一方面要解決頻譜資源稀缺無法滿足用戶需求的問題。云無線接入網(wǎng)絡(luò)(CloudRadio Access Network,C-RAN)作為一種綠色低碳的新型無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以解決上述問題,C-RAN系統(tǒng)通過大規(guī)模集中化的基帶處理單元(BasebandUnits,BBUs)組成的 BBU 池配合遠端射頻頭(Remote Radio Heads,RRHs),將資源處理集中化,能夠有效提升網(wǎng)絡(luò)性能。通過高效靈活的計算資源和無線資源管理機制可以充分利用C-RAN系統(tǒng)優(yōu)勢,為解決無線網(wǎng)絡(luò)所面臨的技術(shù)瓶頸提供可能,然而如何調(diào)度好這些資源處理其關(guān)系仍是需要深入研究的問題。本文重點探討計算資源和無線資源聯(lián)合分配機制,從系統(tǒng)功耗和吞吐量這兩個角度出發(fā),提出相應(yīng)的優(yōu)化機制,具體貢獻如下:(1)提出了一種基于QoS的計算資源和無線資源聯(lián)合分配機制。為了實現(xiàn)計算資源與無線資源的聯(lián)合分配,本文首先引入計算需求模型,隨后引入新的QoS約束條件,確保分配結(jié)果對瞬時信道變化的適應(yīng)性。將系統(tǒng)總功耗最小化問題劃分為用戶-虛擬機映射建立和發(fā)射功率分配這兩個步驟進行求解,以降低算法計算復(fù)雜度保證其時效性。仿真結(jié)果表明所提機制相比其他兩種基準機制可以節(jié)約更多的系統(tǒng)功耗。(2)提出了一種基于RRH協(xié)作的計算資源和無線資源聯(lián)合分配機制。計算資源在一定程度上約束著RRH協(xié)作的規(guī)模,雖然采用協(xié)作傳輸技術(shù)可以為用戶帶來較高的傳輸速率,但隨之而來的處理負載和巨大的處理功耗也是不得不考慮的問題。本研究點將計算資源的分配和RRH協(xié)作傳輸相結(jié)合,提出以用戶虛擬機匹配的方式而不是采用傳統(tǒng)的裝箱算法解決計算資源的分配,管理模式更具合理性。通過RRH協(xié)作簇初始化、用戶-虛擬機映射建立、波束賦形矢量求解這三個步驟對系統(tǒng)吞吐量進行優(yōu)化。通過仿真驗證,所提機制在系統(tǒng)吞吐量和能效上都比基準機制有所提升,同時也保證了系統(tǒng)功耗的節(jié)約。
【學位單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5;TP393.0
【部分圖文】：

出了滿足自身需求的Ｃ－ＲＡＮ架構(gòu)并進行了相關(guān)研究。２０１６年１１月中國移動通??信研宄院發(fā)布了白皮書［６］，提出了?５Ｇ下Ｃ－ＲＡＮ系統(tǒng)的基本概念和技術(shù)要素，其??系統(tǒng)架構(gòu)如如圖２－１所示??賢?ＲＨ?（＾ＲＨ???；????ａｏｊ?Ｊ．Ｌ．?１．１?設(shè)備邊續(xù)應(yīng)用??？?？Ｕ?－Ｌ?Ｌ．?．１?■?Ｉ?Ｊｃｋ?－＾－１?＊ＪＬＬ?．．．．．??？堝站址?＇??＋?（〇〇??Ｆｇ舉前傳竽件?（２Ｊ＝ｚｚＪ??（⑷）?才；十＇?中心機房?ｊ［輕、、中心機房??Ａ＾ＲＨ?（Ａ＾ＲＨ?ｃｕｉｇｇ?Ｘ?７＼??ｒ??ｒ＾％?ＪＪＪ％??？??＿ｊ＿?丨遠端站址！?．通用硬??（龍）＋二／＾?ｉ心機房?件平臺??？?＇…＇???ＲＲＨ?〇晚備??（八）．４－?ｊｓｇｉ｜??｛（？）｝?ＲＲＨ?ＤＵ?設(shè)備??Ｂｋ?＋?ｍｉ?遠端站址??ＲＲＨ?ＤＵｉ妥??遠端站址??圖２－１?５Ｇ?Ｃ－ＲＡＮ系統(tǒng)架構(gòu)??不同于早期的Ｃ－ＲＡＮ系統(tǒng)架構(gòu)，５Ｇ中的Ｃ－ＲＡＮ系統(tǒng)對ＢＢＵ的功能做了??進一步的劃分，實現(xiàn)了邏輯上的兩級集中。第一級依舊是ＢＢＵ的集中放置以實??現(xiàn)ＰＨＹ層的集中處理、減少機房數(shù)量、共享配套設(shè)施等優(yōu)勢；第二級則引入集??中和分布單兀（ＣｅｎｔｒａｌｉｚｅｄＵｎｉｔ／ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＵｎｉｔ，?ＣＵ／ＤＵ）的概念，ＣＵ?負責非實??時性無線高層協(xié)議棧功能，ＤＵ負責ＰＨＹ層的處理任務(wù)和有實時性需求的層２??功能。新的架構(gòu)加強了功能單元的部署靈活性，當傳送網(wǎng)資源充足時，可以采用??集中式ＤＵ部署的方式；反之

?第二章Ｃ－ＲＡＮ系統(tǒng)及其資源分配研究綜述???平臺演進，為網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（ＮｅｔｗｏｒｋＦｕｎｃｔｉｏｎＶｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ，ＮＦＶ）的實現(xiàn)提??供硬件支持。通過引入下一代前傳網(wǎng)絡(luò)接口（Ｎｅｘｔ?Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?Ｆｒｏｎｔｈａｕｌ?Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，??ＮＧＦＩ）架構(gòu)Ｍ可以解決ＢＢＵ與ＲＲＨ間的傳輸問題，考慮到前傳接口的傳輸資??源有限，可以將物理層的部分功能上移至＿。??文獻［１５］－［１７］針對ＢＢＵ與ＲＲＨ間的功能劃分做了詳細探討和系統(tǒng)仿真測??試，并討論了不同劃分方式對協(xié)作傳輸?shù)闹С智闆r。［１５］中給出了?ＬＴＥ系統(tǒng)處理??流程，并設(shè)計了?Ｆｕｌｌｙ?ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ、ＰＨＹｌ、ＰＨＹ２、ＭＡＣ－ＰＨＹ、ＭＡＣ－ＭＡＣ?和?ＰＤＣＰ－??ＲＬＣ這六種不同的功能劃分方案，如圖２－２所示，通過系統(tǒng)測試指出ＰＨＹ２是相??對來說比較有潛力的劃分方案，在接口速率上保持了較低的水平同時也能夠支持??全部ＣｏＭＰ機制。類似地，［１６］也對不同劃分方案ＭＡＣ－ＰＨＹ、Ｓｐｌｉｔ－ＰＨＹ?（等同??于［１５］中的ＰＨＹ２）和Ｃ－ＲＡＮ?（等同于［１５］中的Ｆｕｌｌｙ?ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ）進行了性能測??試，重點考慮了前傳接口帶寬的優(yōu)化，在用戶吞吐量上Ｓｐｌｉｔ－ＰＨＹ與Ｃ－ＲＡＮ沒??有太大差異，卻節(jié)約了大量的接口帶寬。??

的信干噪比，到達預(yù)設(shè)門限的用戶被劃分為中心用戶，其余用戶為邊緣用戶。位??于小區(qū)中心的用戶可以使用１／２的頻譜資源，位于小區(qū)邊緣的用戶可以使用１／６??的頻譜資源，ＦＦＲ的場景如圖２－６所示。相鄰小區(qū)使用相同的頻譜資源，在它們??的邊緣區(qū)域使用正交的頻譜資源。??１５??
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本文編號：2852732