【摘要】：隨著移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展以及移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的快速增長(zhǎng),通信領(lǐng)域經(jīng)歷了由移動(dòng)設(shè)備帶來(lái)的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量爆炸性增長(zhǎng)。為了滿足增長(zhǎng)的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量需求,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)部署低功率節(jié)點(diǎn)(包含微蜂窩、微微蜂窩、毫微微蜂窩)來(lái)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力和提升網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)支持的能力。多種類型的基站共同部署,形成多層次、異構(gòu)混合的網(wǎng)絡(luò)部署新場(chǎng)景。大量部署的節(jié)點(diǎn)使得第五代移動(dòng)通信(the Fifth Generation Mobile Communication,5G)網(wǎng)絡(luò)日益密集化,用戶的移動(dòng)性管理顯得更加重要和艱巨。因此,基于上述背景,本文的主要貢獻(xiàn)如下:針對(duì)5G超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中基站間負(fù)載的不均衡以及基站間頻繁協(xié)作造成的能量消耗問(wèn)題,提出了基于高斯相似度的動(dòng)態(tài)小區(qū)簇劃分方案以及新型的小區(qū)簇內(nèi)基站協(xié)作機(jī)制。方案利用高斯相似度、K近鄰(K-Nearest Neighbor,KNN)算法和博弈理論方法,綜合考慮基站的距離、負(fù)載狀況以及基站間干擾情況,利用高斯相似度公式計(jì)算基站間的相似度,通過(guò)相似度劃分小區(qū)簇。其次提出簇內(nèi)基站協(xié)作機(jī)制,簇內(nèi)基站可以通過(guò)主動(dòng)的進(jìn)行負(fù)載轉(zhuǎn)移來(lái)調(diào)節(jié)自身狀態(tài)(“激活”、“休眠”)。所提方案能顯著降低系統(tǒng)內(nèi)的成本,平衡負(fù)載和能耗。針對(duì)5G超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)設(shè)備不斷增長(zhǎng)以及頻譜稀缺導(dǎo)致的系統(tǒng)容量不足的問(wèn)題,提出了一種微基站聯(lián)合被動(dòng)接收檢測(cè)增強(qiáng)微基站接入頻帶機(jī)會(huì)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容量和頻譜利用率的提升。微基站聯(lián)合檢測(cè)某一宏用戶的分布位置,并結(jié)合levy flight移動(dòng)模型預(yù)測(cè)宏用戶的移動(dòng)狀態(tài),通過(guò)推導(dǎo)宏用戶移動(dòng)軌跡的概率分布,推導(dǎo)出微基站接入宏用戶頻帶的概率。仿真結(jié)果顯示,所提方案提升了微基站接入頻帶的機(jī)會(huì),較傳統(tǒng)的方案提升系統(tǒng)吞吐量20%以上。針對(duì)5G超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中用戶的頻繁切換導(dǎo)致的服務(wù)質(zhì)量降低和網(wǎng)絡(luò)能耗大的問(wèn)題,提出了一種通過(guò)綜合考慮用戶移動(dòng)狀態(tài)和基站負(fù)載狀態(tài)進(jìn)行切換決策的算法。在考慮當(dāng)前基站的負(fù)載情況下,采用levy flight移動(dòng)模型預(yù)測(cè)用戶下一時(shí)段的移動(dòng)狀態(tài)及基站信號(hào)質(zhì)量,進(jìn)行聯(lián)合切換決策。通過(guò)仿真對(duì)比,所提出的方案比傳統(tǒng)方案顯著節(jié)省能耗10%以上。
【圖文】：

ａ．聯(lián)合傳輸邐ｂ．動(dòng)態(tài)選擇基站邐ｃ．協(xié)作波束賦形逡逑圖２－１邋ＬＴＥ－Ａ中下行鏈路小區(qū)協(xié)作類型【４７】逡逑１．聯(lián)合傳輸（ＪｏｉｎｔＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＪＴ）逡逑這一機(jī)制中，基站共享協(xié)作調(diào)度信息和用戶數(shù)據(jù)。聯(lián)合傳輸在用戶較少場(chǎng)景逡逑下有良好的性能，且能轉(zhuǎn)化干擾信號(hào)為有用信號(hào)。但是多個(gè)傳輸點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換逡逑時(shí)要求較低的時(shí)延，因此會(huì)導(dǎo)致較高的回傳帶寬。逡逑２．動(dòng)態(tài)點(diǎn)選擇（Ｄｙｎａｍｉｃ邋Ｐｏｉｎｔ邋Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ＤＰＳ）逡逑這一機(jī)制中，用戶請(qǐng)求的數(shù)據(jù)從一個(gè)協(xié)作基站出發(fā)，根據(jù)當(dāng)前的可用資源和逡逑信道條件動(dòng)態(tài)選擇之后進(jìn)行服務(wù)的基站，每個(gè)時(shí)段根據(jù)信道衰落情況動(dòng)態(tài)選擇最逡逑佳服務(wù)的基站。逡逑３．協(xié)作調(diào)度／波束賦形（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ邋Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ／Ｂｅａｍｆｏｍｉｉｎｇ，ＣＳ／ＣＢ）逡逑這一機(jī)制中，，協(xié)作基站間無(wú)法共享用戶數(shù)據(jù)，因此用戶數(shù)據(jù)只能存在某個(gè)基逡逑站中。通過(guò)波束賦形控制信號(hào)方向，可以使基站調(diào)整發(fā)射角向干擾較小的方向發(fā)逡逑送信號(hào)從而最小化干擾。由于ＣＳ／ＣＢ減少了數(shù)據(jù)之間的交換因此只需要較低的逡逑

圖２－２邋ＣＤＳＡ網(wǎng)絡(luò)中小區(qū)簇示意圖［４７１逡逑小區(qū)簇內(nèi)選擇動(dòng)態(tài)關(guān)閉部分基站進(jìn)行智能的協(xié)作傳輸能夠增強(qiáng)信干噪比逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN929.5

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