發(fā)布時(shí)間：2018-02-21 00:34

  本文關(guān)鍵詞： 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 毫微微基站 軟頻率復(fù)用 頻譜利用率 圖著色　出處：《上海師范大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：異構(gòu)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是一種在現(xiàn)有移動(dòng)蜂窩通信系統(tǒng)的宏基站的覆蓋范圍內(nèi),引入低功率節(jié)點(diǎn),如毫微微(Femto)基站、微微(Pi co)基站、中繼節(jié)點(diǎn)(Relay),從而使網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍、系統(tǒng)容量得到改善的多層網(wǎng)絡(luò)。其中,毫微微基站是一種適用于室內(nèi)環(huán)境的超小型基站,不僅可以為室內(nèi)移動(dòng)用戶提供更高的數(shù)據(jù)速率,還可以緩解宏蜂窩基站所存在的覆蓋“盲點(diǎn)”問(wèn)題。但現(xiàn)有的宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)與毫微微網(wǎng)絡(luò)使用相同的頻段,不僅使原本緊張的頻譜資源更加捉襟見(jiàn)肘,而且使異構(gòu)網(wǎng)中的同頻干擾變得更為復(fù)雜。因此,在提高頻譜效率的同時(shí)有效地控制小區(qū)間的同頻干擾問(wèn)題是研究中亟需解決的重點(diǎn)與難點(diǎn)。針對(duì)毫微微蜂窩網(wǎng)絡(luò)與宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成的雙層異構(gòu)網(wǎng)中頻譜利用率以及同頻干擾問(wèn)題,本文將軟頻率復(fù)用技術(shù)(Soft Frequency Reuse,SFR)引入到毫微微蜂窩網(wǎng)絡(luò)與宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成的雙層異構(gòu)網(wǎng)場(chǎng)景中。在有效地控制小區(qū)間同頻干擾的情況下為用戶提供合適的頻譜接入策略,提升頻譜利用率,增加網(wǎng)絡(luò)用戶的吞吐量。主要研究?jī)?nèi)容如下:本文首先在固定SFR方案的基礎(chǔ)上,針對(duì)固定SFR算法不能根據(jù)小區(qū)邊緣負(fù)載情況對(duì)資源分配進(jìn)行調(diào)整從而導(dǎo)致邊緣用戶吞吐量下降的問(wèn)題,給出了一種動(dòng)態(tài)的SFR方案。該方案聯(lián)合采用接收信號(hào)強(qiáng)度值判斷法和接收功率判斷法對(duì)用戶進(jìn)行分類,并根據(jù)各宏小區(qū)邊緣區(qū)域的負(fù)載情況來(lái)調(diào)整頻譜的配置,不再使用原方案中固定的分配模式,從而達(dá)到緩解系統(tǒng)負(fù)擔(dān)邊緣用戶的通信壓力,并提高邊緣頻譜利用率的性能。針對(duì)FBS密集部署的雙層網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景下網(wǎng)絡(luò)間的同頻干擾問(wèn)題,將遺傳算法和圖著色算法相結(jié)合,給出一種自適應(yīng)SFR方案。該方案首先采用遺傳算法獲取小區(qū)中心區(qū)域的最優(yōu)半徑,然后采用圖著色算法對(duì)小區(qū)邊緣區(qū)域中的FBS進(jìn)行分簇處理,最后根據(jù)每個(gè)簇中FBS的數(shù)量,自適應(yīng)地為每個(gè)簇進(jìn)行資源分配。仿真結(jié)果顯示,該算法在控制小區(qū)間同頻干擾的同時(shí),提高了邊緣區(qū)域的吞吐量,還降低了用戶的平均中斷概率。
[Abstract]:Heterogeneous mobile communication network is a kind of low power node, such as femto base station, picoco) base station and relay node, which is used in the coverage of the macro base station of the existing mobile cellular communication system, so that the network can be covered. A multilayer network with improved system capacity. Among them, the femto base station is a subminiature base station suitable for indoor environment, which can not only provide a higher data rate for indoor mobile users, It can also alleviate the problem of "blind spot" coverage in macrocellular base stations. However, the existing macrocellular networks use the same frequency band as the femto networks, which not only make the previously strained spectrum resources more stretched, Moreover, the cofrequency interference in heterogeneous networks becomes more complicated. It is an important and difficult problem to control the interference of the same frequency in the cell while improving the spectral efficiency. Aiming at the spectrum efficiency of the double layer heterogeneous network composed of the femto cellular network and the macro cellular network, it is necessary to solve the problem. And the problem of co-frequency interference, In this paper, soft Frequency reuse (SFR) technique is introduced to the two-layer heterogeneous network scene of femto cellular network and macro cellular network. It provides a suitable spectrum access strategy for the user under the condition of effectively controlling the interference of the same frequency in the cell. The main contents of this paper are as follows: firstly, on the basis of fixed SFR scheme, In view of the problem that the fixed SFR algorithm can not adjust the resource allocation according to the condition of the cell edge load, which leads to the decline of the throughput of the edge users. In this paper, a dynamic SFR scheme is presented, which combines the received signal strength judgment method and the receiving power judgment method to classify the users, and adjusts the spectrum configuration according to the load condition of the edge region of each macro cell. No longer using the fixed allocation mode in the original scheme, so as to relieve the communication pressure of the system under the edge users and improve the performance of the edge spectrum efficiency. Aiming at the co-frequency interference problem between the networks under the two-layer network scenario with intensive deployment of FBS, this paper proposes a new method to solve the problem. By combining genetic algorithm with graph coloring algorithm, an adaptive SFR scheme is proposed. Firstly, genetic algorithm is used to obtain the optimal radius of the center region of the cell, and then the graph coloring algorithm is used to cluster the FBS in the edge region of the cell. Finally, according to the number of FBS in each cluster, each cluster is allocated resources adaptively. The simulation results show that the algorithm not only controls the interference of the same frequency in each cell, but also improves the throughput of the edge region. It also reduces the average outage probability of the user.
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN929.5

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本文編號(hào)：1520487