【摘要】：隨著通信技術(shù)的發(fā)展以及業(yè)務(wù)種類的增加,人們對(duì)數(shù)據(jù)速率的需求呈指數(shù)型增長,傳統(tǒng)的單層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法滿足業(yè)務(wù)流量方面的需求,先進(jìn)長期演進(jìn)技術(shù)(Long Term Evolution-Advanced,LTE-A)引入的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與維護(hù)成本,提升了系統(tǒng)的頻譜效率。但隨著LTE-A異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中基站與用戶數(shù)量的增加,宏基站(Macro Base Station,MBS)與小基站(Small Base Station,SBS)之間存在的復(fù)雜干擾降低了用戶的通信質(zhì)量,而且基站的密集部署使系統(tǒng)的功率消耗不斷增加。在LTE-A異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的背景下,針對(duì)目前網(wǎng)絡(luò)中存在的主要問題,提出了相應(yīng)的優(yōu)化策略,其主要內(nèi)容如下:針對(duì)LTE-A異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中由于小基站數(shù)量的增加導(dǎo)致系統(tǒng)中功率消耗呈大規(guī)模增長這一問題,提出了一種基于分簇的休眠優(yōu)化策略。在該優(yōu)化策略中,首先,利用分簇算法對(duì)系統(tǒng)中的小基站進(jìn)行分簇,使干擾較大的小基站能夠分至相同的簇內(nèi)。然后,對(duì)每個(gè)簇內(nèi)的小基站建立了關(guān)于用戶滿意度和功率消耗的最優(yōu)化問題,并利用休眠算法確定網(wǎng)絡(luò)中小基站的工作狀態(tài)。該優(yōu)化策略在緩解系統(tǒng)干擾的同時(shí),有效減少了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中存在的功率消耗,提升了用戶的服務(wù)質(zhì)量。另外,利用對(duì)小基站分簇的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)中斷概率的提高。經(jīng)過仿真評(píng)估可以發(fā)現(xiàn),與無休眠策略和傳統(tǒng)休眠策略相比,該優(yōu)化策略在功率消耗方面分別減少了14.7%和6.7%。同時(shí),該優(yōu)化策略有利于減少整體系統(tǒng)的中斷概率。另外,針對(duì)LTE-A異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中存在的負(fù)載不均衡和系統(tǒng)干擾問題,提出了一種基于增強(qiáng)型干擾協(xié)調(diào)(enhanced Inter-Cell Interference Coordination,eICIC)技術(shù)的能量效率優(yōu)化策略。該策略在時(shí)域與頻域方面分別對(duì)宏基站的子幀以及資源塊進(jìn)行優(yōu)化分配,并通過聯(lián)合考慮用戶的基站連接、幾乎空白子幀(Almost Blank Sub-frame,ABS)比例、頻域的資源分配以及宏基站的功率傳輸情況,建立了關(guān)于系統(tǒng)能量效率的最優(yōu)化問題,最后結(jié)合高斯-賽德爾方法進(jìn)行迭代求解。最終實(shí)現(xiàn),仿真結(jié)果表明,與最大化參考信號(hào)接收功率(Maximum Reference Signal Received Power,MAX-RSRP)策略和低功率幾乎空白子幀(Low Power Almost Blank Sub-frame,LP-ABS)策略相比較,該優(yōu)化策略不僅提高了用戶的滿意度,在系統(tǒng)的能量效率方面,分別提高了24.2%和19.1%,在用戶公平性方面,分別提高了33.8%和23.4%。
【圖文】：

分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連接以及上下行計(jì)費(fèi)與限速等功能。在系統(tǒng)整體架構(gòu)中，E-NodeB 用來表示 LTE-A 系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，主要在無線接入網(wǎng)的部分，接下來將對(duì)其相應(yīng)的功能進(jìn)行簡要闡述。(1) 無線資源控制(Radio Resource Control, RRC)，負(fù)責(zé)在上下行鏈路中對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)資源分配。(2) 分組數(shù)據(jù)收斂協(xié)議(Packet Data Convergence Protocol, PDCP)，通過對(duì)頭采取壓縮和解壓縮的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制信令的完整性保護(hù)。(3) 無線鏈路控制(Radio Link Control, RLC)，一方面，能夠在回應(yīng)模式下自動(dòng)重傳請求，另一方面，根據(jù)媒體接入控制層傳輸塊的大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)的分割或級(jí)聯(lián)。(4) 媒體接入控制(Medium Access Control, MAC)，通過利用動(dòng)態(tài)處理及自動(dòng)重傳的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)資源的分配，另外，在處理各個(gè)終端邏輯信及終端時(shí)，能夠遵循一定的優(yōu)先級(jí)原則。(5) 物理層(Physical Layer, PHY)，實(shí)現(xiàn)傳輸信道向物理信道的映射，控考信號(hào)和同步信號(hào)的發(fā)送和接收。

10圖 2.2 LTE-A 系統(tǒng)整體架構(gòu)的功能劃分2.2 LTE-A相關(guān)技術(shù)分析2.2.1 物理層技術(shù)在 LTE-A 系統(tǒng)架構(gòu)的網(wǎng)元功能劃分圖中，，物理層屬于無線接入網(wǎng)協(xié)議的最底層，可以通過采取不同物理資源控制策略，實(shí)現(xiàn)向上層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的重要功能。本節(jié)將對(duì)物理層中的多址方式以及無線幀結(jié)構(gòu)兩種技術(shù)展開解析。(1) 多址方式在無線通信系統(tǒng)中，由于 LTE 要求系統(tǒng)能夠具備更高的傳輸能力，因此，
【學(xué)位授予單位】：中國計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.5

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本文編號(hào)：2659751