本文關(guān)鍵詞：基于C-RAN架構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)資源管理的研究

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【摘要】：隨著移動業(yè)務(wù)的快速發(fā)展和智能設(shè)備的更新?lián)Q代,數(shù)據(jù)流量呈現(xiàn)了爆發(fā)式增長,網(wǎng)絡(luò)能耗也隨之大幅度增加。由于頻譜資源的稀缺,滿足用戶日益增長的流量需求將給無線網(wǎng)絡(luò)運營商帶來巨大的挑戰(zhàn)。近年來,一種新的無線接入網(wǎng)架構(gòu)——云無線接入網(wǎng)絡(luò)(Cloud Radio Access Network, C-RAN)應(yīng)運而生。在C-RAN架構(gòu)中,傳統(tǒng)的基站分成無線射頻單元(Remote Radio Heads, RRHs)和基帶處理單元(Baseband Units, BBUs)這兩部分,所有的RRHs分布在遠(yuǎn)程站點共享運行在云中心的BBU資源池。通過資源處理集中化，，能夠更有效地根據(jù)小區(qū)負(fù)載和用戶的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service, QoS)需求,綜合利用計算資源、頻譜資源和能量資源。但是在C-RAN這種新的無線接入網(wǎng)架構(gòu)中,傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)資源管理機制將面臨新的挑戰(zhàn),需要進(jìn)一步優(yōu)化。本文主要關(guān)注基于C-RAN架構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)資源管理的研究,主要考慮從頻譜效率和能量效率這兩個方面進(jìn)行優(yōu)化,目標(biāo)是提高基于C-RAN架構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)的頻譜和能量利用效率。主要貢獻(xiàn)如下：在頻譜效率方面,研究基于C-RAN架構(gòu)的家庭小區(qū)網(wǎng)絡(luò)頻譜效率優(yōu)化問題。在傳統(tǒng)的家庭小區(qū)網(wǎng)絡(luò)中，頻譜效率優(yōu)化機制可以通過合適的頻譜資源分配機制來有效地解決干擾問題,提高頻譜利用效率。但是,這些機制大多數(shù)都不考慮用戶的QoS需求,而用戶的QoS需求通常是無線網(wǎng)絡(luò)所需要考慮的重要因素之一。因此,本文考慮到傳統(tǒng)的頻譜資源分配機制的優(yōu)點與缺點,充分利用C-RAN架構(gòu)按需分配的優(yōu)勢,提出了一種新的QoS感知的按需動態(tài)頻譜資源分配機制,從而解決家庭小區(qū)網(wǎng)絡(luò)的干擾問題,提高頻譜利用效率。仿真結(jié)果表明了本文所提的頻譜資源分配機制相比于兩種其他基準(zhǔn)機制可以有效地減小家庭小區(qū)用戶的中斷概率,提高頻譜利用效率。在能量效率方面,研究基于C-RAN架構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)能量效率優(yōu)化問題。在傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)中,能量效率優(yōu)化機制主要關(guān)注RRH傳輸能耗。但是，在基于C-RAN架構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò),BBU處理能耗會隨著RRH的負(fù)載動態(tài)變化,它也是基于C-RAN架構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)能耗的重要組成部分。因此,本文聯(lián)合優(yōu)化RRH傳輸能耗和BBU處理能耗,建立了新的基于C-RAN架構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)能耗優(yōu)化模型,提出了一種新的QoS保證的功率控制機制,以此達(dá)到節(jié)能和提高能量利用效率的目的。同時,分析了網(wǎng)絡(luò)能耗、BBU處理能耗、RRH傳輸能耗與RRH的負(fù)載之間的關(guān)系,證明了在基于C-RAN架構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)中全負(fù)載模式無法保證網(wǎng)絡(luò)能耗達(dá)到最小,這不同于傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)論。仿真結(jié)果也表明了本文所提的功率控制機制接近于最優(yōu)的功率控制機制,優(yōu)于傳統(tǒng)的功率控制機制,可以顯著地減小網(wǎng)絡(luò)能耗,提高能量利用效率。
【關(guān)鍵詞】：C-RAN 資源管理 頻譜效率 能量效率
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 研究背景和意義13-16
• 1.2 基于C-RAN架構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)16-17
• 1.3 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)17-19
• 第二章 基于C-RAN架構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)資源管理問題19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 C-RAN架構(gòu)19-22
• 2.2.1 C-RAN的組成19-20
• 2.2.2 C-RAN的部署場景20-22
• 2.3 無線網(wǎng)絡(luò)資源管理22-28
• 2.3.1 問題分析22-24
• 2.3.2 相關(guān)研究24-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 基于C-RAN架構(gòu)的家庭小區(qū)網(wǎng)絡(luò)頻譜效率優(yōu)化機制29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 系統(tǒng)模型29-31
• 3.3 QoS感知的按需動態(tài)頻譜資源機制31-36
• 3.3.1 固定頻率子帶分配31-33
• 3.3.2 按需動態(tài)頻率子帶分配33-36
• 3.4 仿真分析36-40
• 3.4.1 仿真場景與參數(shù)設(shè)置36-37
• 3.4.2 仿真結(jié)果與分析37-40
• 3.5 本章小結(jié)40-43
• 第四章 基于C-RAN架構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)能量效率優(yōu)化機制43-61
• 4.1 引言43
• 4.2 系統(tǒng)模型43-48
• 4.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型43-45
• 4.2.2 能耗模型45-46
• 4.2.3 問題建模46-48
• 4.3 QoS保證的功率控制機制48-53
• 4.3.1 固定BBU開啟數(shù)目下的功率控制算法48-52
• 4.3.2 非固定BBU開啟數(shù)目下的功率控制算法52-53
• 4.4 仿真分析53-59
• 4.4.1 仿真場景與參數(shù)設(shè)置53-54
• 4.4.2 仿真結(jié)果及分析54-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 第五章 結(jié)束語61-65
• 5.1 論文總結(jié)61-62
• 5.2 研究展望62-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 致謝69-71
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ZHAI GuoWei;TIAN Lin;ZHOU YiQing;SHI JingLin;;Load diversity based optimal processing resource allocation for super base stations in centralized radio access networks[J];Science China(Information Sciences);2014年04期

本文編號：1073918