發(fā)布時(shí)間：2018-03-03 07:26

  本文選題：無(wú)線(xiàn)云接入網(wǎng)絡(luò)　切入點(diǎn)：基站激活　出處：《電子科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著移動(dòng)端數(shù)據(jù)流量的爆炸式增長(zhǎng),傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)因?yàn)橛行Ц采w低,容量干擾受限,維護(hù)升級(jí)困難等原因而無(wú)法滿(mǎn)足未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信新要求。一種基于云架構(gòu)的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)(Cloud Radio Access Network,C-RAN)應(yīng)運(yùn)而生。在C-RAN網(wǎng)絡(luò)中,射頻遠(yuǎn)頭(Remote Radio Heads,RRH)可以密集部署并多點(diǎn)協(xié)作傳輸以增加信號(hào)質(zhì)量和邊緣覆蓋率,但出于回傳網(wǎng)絡(luò)容量,干擾抑制,以及調(diào)度復(fù)雜度等方面的考慮,處于激活狀態(tài)的RRH數(shù)量往往受到限制。在傳統(tǒng)的RRH激活研究中,RRH的激活/休眠狀態(tài)一般是基于信道的狀態(tài)信息,考慮能耗,信道容量等因素進(jìn)行選擇。在這種選擇方式中,系統(tǒng)因?yàn)槠ヅ湫诺雷兓ぷ髟谝环N高性能的狀態(tài),但當(dāng)信道變化較快時(shí),RRH狀態(tài)也會(huì)快速變化,這會(huì)增加系統(tǒng)調(diào)度難度,加快設(shè)備損耗速度,甚至嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致服務(wù)中斷。針對(duì)這種情況本文重點(diǎn)研究了C-RAN網(wǎng)絡(luò)中基于穩(wěn)定接入關(guān)系的基站激活算法,旨在尋找一種能平衡系統(tǒng)靈活性和穩(wěn)定性的調(diào)度策略。本文工作主要包括以下幾個(gè)方面:(1)提出了一種基于基站用戶(hù)穩(wěn)定接入關(guān)系的資源調(diào)度和波束形成聯(lián)合優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型不同,本模型充分考慮網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度的靈活性與穩(wěn)定性,不再局限于某一時(shí)刻系統(tǒng)的性能,而是著眼于網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)時(shí)間的資源調(diào)度分配策略以實(shí)現(xiàn)降低能耗提升容量的目的。(2)基于非因果信道設(shè)計(jì)了一種線(xiàn)下RRH激活策略,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了兩種基于因果信道的在線(xiàn)激活策略。系統(tǒng)長(zhǎng)期性能模型不同于瞬時(shí)系統(tǒng)模型,它的求解往往受制于信道的因果性。本文先基于非因果信道探究了一種集中式的RRH激活算法,再在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了兩種針對(duì)因果信道的RRH激活策略:動(dòng)態(tài)激活策略和訓(xùn)練式激活策略。仿真結(jié)果表明相較于傳統(tǒng)的無(wú)切換控制激活算法,本文提出的三種RRH激活算法能夠較好的提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(3)針對(duì)三種策略設(shè)計(jì)了基于交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)的分布式求解方案。針對(duì)集中式求解方式中算法復(fù)雜度高的問(wèn)題,提出了一種基于A(yíng)DMM的分布式計(jì)算方法。ADMM算法能有效分離耦合的變量,將原問(wèn)題分割為許多可以獨(dú)立求解的子問(wèn)題,不僅減小了計(jì)算復(fù)雜度,也十分契合C-RAN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。仿真結(jié)果表明,ADMM收斂性良好,并且能大幅度降低計(jì)算復(fù)雜度。
[Abstract]:With the explosive growth of mobile end data traffic, the traditional wireless access network is limited because of its low coverage and limited capacity interference. Because of the difficulty of maintaining and upgrading, it can not meet the new requirements of future wireless communication. A cloud-based wireless access network named Cloud Radio Access Network (C-RAN) has emerged. RF remote Radio head RH) can be deployed intensively and multipoint cooperative transmission to increase signal quality and edge coverage, but due to network capacity, interference suppression, scheduling complexity, etc. The number of RRH in active state is often limited. In the traditional research of RRH activation, the activation / dormancy state of RRH is usually based on the state information of the channel, considering the factors of energy consumption and channel capacity. The system usually works in a high performance state because of the matching channel change, but the RRH state also changes rapidly when the channel changes rapidly, which will increase the difficulty of system scheduling and speed up the equipment loss. In view of this situation, this paper focuses on the base station activation algorithm based on stable access relation in C-RAN network. In order to find a scheduling strategy that can balance the flexibility and stability of the system, this paper mainly includes the following aspects: 1) this paper proposes a joint optimization of resource scheduling and beamforming based on the stable access relationship of base station users. Different from the traditional network model, This model fully considers the flexibility and stability of network resource scheduling, and is no longer limited to the performance of the system at a certain time. Instead, an offline RRH activation strategy is designed based on the non-causal channel, which focuses on the resource scheduling and allocation strategy for a long time to achieve the purpose of reducing energy consumption and increasing capacity. On this basis, two online activation strategies based on causality channel are designed. The long-term performance model of the system is different from the instantaneous system model. Its solution is often constrained by the causality of the channel. This paper first explores a centralized RRH activation algorithm based on the non-causal channel. On this basis, two RRH activation strategies for causal channel are designed: dynamic activation strategy and training activation strategy. The simulation results show that compared with the traditional no-handover control activation algorithm, The three RRH activation algorithms proposed in this paper can improve the stability of the system. (3) for the three strategies, a distributed solution scheme based on alternating direction multiplier method and alternative direction multiplier method (Alternating Direction Method of Multipliers ADMMMMMMM) is designed. The complexity of the problem, This paper presents a distributed computing method based on ADMM. ADMM algorithm can effectively separate the coupled variables. The original problem can be divided into many sub-problems that can be solved independently, which not only reduces the computational complexity, but also reduces the computational complexity. The simulation results show that the convergence of ADMM is good and the computational complexity can be greatly reduced.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TN92;TN929.5

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本文編號(hào)：1560088