本文關(guān)鍵詞：一種基于智能天線的自適應(yīng)小基站架構(gòu)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著4G移動通信技術(shù)的發(fā)展,移動用戶和終端的數(shù)量不斷增加,對移動業(yè)務(wù)的需求也呈指數(shù)級快速增長,遠遠超過了網(wǎng)絡(luò)容量的增長速度。同時,移動業(yè)務(wù)逐漸由傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),對移動網(wǎng)絡(luò)提出了更高的數(shù)據(jù)速率要求,部署大量宏基站已經(jīng)無法滿足需求,并且存在投入大,建設(shè)周期長,能耗高等問題。另一方面,大量的宏基站也會大大增加網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運營的負擔,甚至造成過覆蓋的問題。在這種情況下,低能耗、易部署的小基站應(yīng)運而生,成為提高網(wǎng)絡(luò)容量,改善熱點及室內(nèi)覆蓋問題的有效手段。另外,由于用戶分布在時間和空間上具有明顯的不均勻性,在室內(nèi)和熱點區(qū)域均存在由話務(wù)量遷移引起的潮汐效應(yīng)。因此,如果按照業(yè)務(wù)的峰值來部署小基站,例如在體育館有賽事的時候,那么會導致在空閑的時候存在嚴重浪費。如果減少小基站數(shù)目,那么在業(yè)務(wù)繁忙的時候又無法滿足業(yè)務(wù)需求。針對這些問題,本文重點研究一種基于智能天線的自適應(yīng)小基站網(wǎng)絡(luò)模型,該模型可以根據(jù)業(yè)務(wù)分布情況動態(tài)分配資源,均衡負載,從而在滿足業(yè)務(wù)需求的條件下減少所需的基站數(shù)目,降低部署成本。首先提出了一種基于智能天線的小基站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。首次將智能天線應(yīng)用到小基站上,配置了智能天線的小基站與普通小基站相比具有更大的靈活性;在此基礎(chǔ)上,提出一種新的基于智能天線的小基站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),網(wǎng)絡(luò)中包含兩種小基站:一種是僅配置全向天線的傳統(tǒng)小基站,另一種是同時配置了全向天線和智能天線的新型小基站。針對業(yè)務(wù)分布的空間和時間不均勻性,在基于智能天線的小基站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基礎(chǔ)上提出了小基站網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)算法。配置智能天線的小基站利用智能天線的方向性特點,可以為周邊繁忙的基站分流;另一方面,當小基站本身業(yè)務(wù)繁忙時,也可以利用配置的智能天線為自己分流,從而改善網(wǎng)絡(luò)擁堵現(xiàn)象,提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。針對智能天線給系統(tǒng)引入的干擾提出了一種干擾處理的改進算法。在研究了現(xiàn)有的干擾處理方法的基礎(chǔ)上,提出了一種改進的干擾處理算法,通過控制頻分復(fù)用和空分復(fù)用的重疊頻段比例來有效控制頻段間的相互干擾。仿真實驗結(jié)果表明,本文提出的算法能夠有效地提高用戶接入成功率和系統(tǒng)吞吐量。在保證用戶接入成功率和系統(tǒng)吞吐量的條件下,與現(xiàn)有方案相比,采用本文的小基站自適應(yīng)算法可以將所需部署的小基站數(shù)目減少約30%,從而降低部署成本,減少運行能耗。
【關(guān)鍵詞】：小基站 智能天線 自適應(yīng) 負載均衡
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN821.91
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 相關(guān)研究綜述10-13
• 1.2.1 小基站技術(shù)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 智能天線技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 研究內(nèi)容和各章安排13-15
• 第二章 相關(guān)知識介紹15-39
• 2.1 小基站概述15-20
• 2.1.1 小基站技術(shù)的主要特點17-19
• 2.1.2 小基站技術(shù)中的關(guān)鍵問題19-20
• 2.2 LTE小基站網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)20-26
• 2.2.1 LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)20-25
• 2.2.2 LTE性能目標25-26
• 2.3 OFDM技術(shù)的基本原理26-32
• 2.3.1 OFDM調(diào)制和解調(diào)27-28
• 2.3.2 循環(huán)前綴CP28-29
• 2.3.3 OFDMA多址接入29-32
• 2.4 小基站中的干擾問題32-36
• 2.5 智能天線的基本原理36-39
• 2.5.1 智能天線的結(jié)構(gòu)36-37
• 2.5.2 自適應(yīng)波束成形算法37-38
• 2.5.3 智能天線的應(yīng)用38-39
• 第三章 小基站網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)優(yōu)化算法39-50
• 3.1 智能天線建模與分析39-41
• 3.1.1 智能天線的功率模型39-40
• 3.1.2 全向天線與智能天線的比較分析40-41
• 3.2 基于智能天線的小基站網(wǎng)絡(luò)41-43
• 3.3 自適應(yīng)優(yōu)化算法43-50
• 3.3.1 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)負荷量估計43-44
• 3.3.2 自適應(yīng)策略44-45
• 3.3.3 干擾優(yōu)化處理算法45-48
• 3.3.4 算法總體流程圖48-50
• 第四章 仿真實驗結(jié)果與分析50-57
• 4.1 仿真實驗環(huán)境50-51
• 4.1.1 仿真環(huán)境與平臺50
• 4.1.2 目標參數(shù)定義50-51
• 4.2 仿真參數(shù)設(shè)置51-53
• 4.2.1 業(yè)務(wù)模型51-52
• 4.2.2 無線信道模型52-53
• 4.2.3 接入模型53
• 4.3 實驗結(jié)果及分析53-56
• 4.3.1 小基站覆蓋半徑對性能的影響53-54
• 4.3.2 業(yè)務(wù)負載對性能的影響54-55
• 4.3.3 小基站數(shù)目與覆蓋半徑的關(guān)系55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第五章 總結(jié)與展望57-59
• 5.1 總結(jié)57
• 5.2 研究展望57-59
• 參考文獻59-62
• 附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文62-63
• 附錄2 攻讀碩士學位期間申請的專利63-64
• 附錄3 攻讀碩士學位期間參加的科研項目64-65
• 致謝65

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