【摘要】：隨著移動通信技術(shù)的不斷發(fā)展以及移動通信業(yè)務(wù)的快速增長,通信領(lǐng)域經(jīng)歷了由移動設(shè)備帶來的移動數(shù)據(jù)流量爆炸性增長。為了滿足增長的移動數(shù)據(jù)流量需求,移動網(wǎng)絡(luò)通過部署低功率節(jié)點(包含微蜂窩、微微蜂窩、毫微微蜂窩)來增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力和提升網(wǎng)絡(luò)移動支持的能力。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)部署新場景。大量部署的節(jié)點使得第五代移動通信(the Fifth Generation Mobile Communication,5G)網(wǎng)絡(luò)日益密集化,用戶的移動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題,提出了基于高斯相似度的動態(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算基站間的相似度,通過相似度劃分小區(qū)簇。其次提出簇內(nèi)基站協(xié)作機(jī)制,簇內(nèi)基站可以通過主動的進(jìn)行負(fù)載轉(zhuǎn)移來調(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5G超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中移動設(shè)備不斷增長以及頻譜稀缺導(dǎo)致的系統(tǒng)容量不足的問題,提出了一種微基站聯(lián)合被動接收檢測增強(qiáng)微基站接入頻帶機(jī)會機(jī)制,實現(xiàn)系統(tǒng)容量和頻譜利用率的提升。微基站聯(lián)合檢測某一宏用戶的分布位置,并結(jié)合levy flight移動模型預(yù)測宏用戶的移動狀態(tài),通過推導(dǎo)宏用戶移動軌跡的概率分布,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,較傳統(tǒng)的方案提升系統(tǒng)吞吐量20%以上。針對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)能耗大的問題,提出了一種通過綜合考慮用戶移動狀態(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移動模型預(yù)測用戶下一時段的移動狀態(tài)及基站信號質(zhì)量,進(jìn)行聯(lián)合切換決策。通過仿真對比,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景逡逑下有良好的性能，且能轉(zhuǎn)化干擾信號為有用信號。但是多個傳輸點進(jìn)行數(shù)據(jù)交換逡逑時要求較低的時延，因此會導(dǎo)致較高的回傳帶寬。逡逑２．動態(tài)點選擇（Ｄｙｎａｍｉｃ邋Ｐｏｉｎｔ邋Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ＤＰＳ）逡逑這一機(jī)制中，用戶請求的數(shù)據(jù)從一個協(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態(tài)選擇之后進(jìn)行服務(wù)的基站，每個時段根據(jù)信道衰落情況動態(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)作基站間無法共享用戶數(shù)據(jù)，因此用戶數(shù)據(jù)只能存在某個基逡逑站中。通過波束賦形控制信號方向，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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.5

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