5G異構網絡非授權頻段共存機制研究
發(fā)布時間：2020-09-18 11:58
移動互聯(lián)網的迅猛發(fā)展帶來移動數(shù)據(jù)流量空前巨大,對移動運營商提出了更高的要求。為了滿足移動蜂窩系統(tǒng)中不斷增長的業(yè)務需求,第三代合作伙伴計劃(3GPP)標準化組在長期演進(LTE)版本Release 13中提出了授權頻譜輔助接入技術(Licensed Assisted Access,LAA),LTE-LAA 技術實現(xiàn)了將 LTE 技術由授權頻段到非授權頻段(如5GHz頻段)上的遷移,既有效緩解授權頻段的流量壓力,同時也滿足了用戶對QoS的要求。然而也對現(xiàn)有部署在5GHz非授權頻段上的其他無線接入技術,如WiFi(Wireless Fidility)帶來了挑戰(zhàn)。為了提升5G異構網絡下的共存系統(tǒng)容量和降低系統(tǒng)平均時延,保證LAA-WiFi共存系統(tǒng)的公平性,本文針對LAA-WiFi共存系統(tǒng)的公平高效競爭機制以及運營商間的動態(tài)頻譜共享策略展開研究。首先,根據(jù)共存系統(tǒng)網絡負載強度的動態(tài)性以及公平友好性,提出了基于Jain公平指數(shù)的增強型自適應能量檢測(Energy Detection,ED)門限算法;其次,基于博弈論建立運營商間非授權頻譜動態(tài)分配與功率的聯(lián)合調控機制。本文的主要研究內容及創(chuàng)新點如下:第一,提出了基于Jain公平指數(shù)的增強型自適應能量檢測算法(enhanced Adaptive Energy Detection Threshold Algorithm,eAED)。根據(jù) LAA 網絡負載的動態(tài)變化,自適應地調節(jié)LAA eNB(evolved Node B)的ED值,從而提升LAA-WiFi共存系統(tǒng)的系統(tǒng)總容量、降低系統(tǒng)平均時延。第二,引入Jain公平指數(shù)量化LAA-WiFi共存系統(tǒng)的公平性,通過設定Jain閾值保證共存系統(tǒng)公平程度的同時控制ED值的動態(tài)區(qū)間。仿真結果表明,基于Jain公平指數(shù)的eAED算法可以在保證LAA系統(tǒng)和WiFi系統(tǒng)公平性的同時實現(xiàn)共存系統(tǒng)性能的最大化。第三,基于重復博弈建立運營商間信用合作機制,基于β-懲罰稅的懲罰策略對于非合作行為進行懲罰。仿真結果表明,該策略可以實現(xiàn)運營商間非授權頻譜資源的動態(tài)分配,提升頻譜利用率,降低運營商間的系統(tǒng)間干擾。第四,將某一運營商所屬的eNB與UE(User Equipment)建模為斯塔克爾伯格博弈模型,基于價格策略實現(xiàn)對UE發(fā)射功率的調控。仿真結果表明,該方法可以降低系統(tǒng)干擾,提升能量效率,實現(xiàn)運營商與UE收益的最大化。
【學位單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：
ＬＴＥ－Ｕ在非授權頻段上進行數(shù)據(jù)傳輸。在期間，ＬＴＥ－Ｕ停止在非授權頻段進行逡逑數(shù)據(jù)傳輸，從而保證ＷｉＨ在同頻段的數(shù)據(jù)傳輸。ＬＴＥ－Ｕ系統(tǒng)需要周期性的檢測信逡逑道占用狀態(tài)，根據(jù)信道占用狀況動態(tài)調節(jié)７；？的占空比。整個過程示意圖如圖１－１逡逑所示：逡逑４邐？逡逑Ｔ．邐Ｔ，，邐Ｔ0ｎ邐Ｔｏｆｆ逡逑＜二：．．．．．：．：．．．．．．．．．．．■■Ｃ＝＝＝＝ｖ邋ｎ—－—－邋邋邋ｖ逡逑ＬＴＥ－Ｕ邋ＯＮ邐ＬＴＥ－Ｕ邋ＯＦＦ邐ＬＴＥ－Ｕ邋ＯＮ邐ＬＴＥ－Ｕ邋ＯＦＦ逡逑…．．—愚．＿邋ｈ］逡逑邐？逡逑圖１－１邋ＣＳＡＴ過程逡逑Ｆｉｇ．邋１邋－１邋Ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ＣＳＡＴ逡逑除了邋ＣＳＡＴ算法外，空白子頓（Ａｌｍｏｓｔ邋Ｂｌａｎｋ邋Ｓｕｂｆｒａｍｅｓ，ＡＢＳ）技術也是典逡逑型的非ＬＢＴ信道接入技術［５］。其基本原理：在ＬＴＥ－Ｕ的一個幀中選擇某些子幀停逡逑止ＬＴＥ－Ｕ數(shù)據(jù)傳輸，從而令ＷｉＦｉ設備可以利用這些子幀時隙進行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)逡逑ＬＴＥ－Ｕ和ＷｉＨ用戶在時域上正交，降低共存系統(tǒng)內部干擾［６］。ＬＴＥ－Ｕ系統(tǒng)根據(jù)逡逑２逡逑
小區(qū)工作在非授權頻段，提供用戶數(shù)據(jù)傳輸服務；主小區(qū)運行在授權頻段上，用逡逑于傳輸上下行重要的控制信令等。而輔小區(qū)則可進行動態(tài)配置，本文僅研宄下行逡逑方案，如圖２－１所示逡逑授權頻譜邐非授權頻譜逡逑％．＇邋／逡逑Ｂ逡逑國邐邐？邋ＤＬ逡逑邐？邋ＵＬ逡逑圖２－１邋ＬＡＡ系統(tǒng)模型圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋ＬＡＡ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑在３ＧＰＰ中，對ＬＡＡ部署場景作了如下定義，如圖２－２所示Ｗ。逡逑（１）
小區(qū)工作在非授權頻段，提供用戶數(shù)據(jù)傳輸服務；主小區(qū)運行在授權頻段上，用逡逑于傳輸上下行重要的控制信令等。而輔小區(qū)則可進行動態(tài)配置，本文僅研宄下行逡逑方案，如圖２－１所示逡逑授權頻譜邐非授權頻譜逡逑％．＇邋／逡逑Ｂ逡逑國邐邐？邋ＤＬ逡逑邐？邋ＵＬ逡逑圖２－１邋ＬＡＡ系統(tǒng)模型圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋ＬＡＡ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑在３ＧＰＰ中，對ＬＡＡ部署場景作了如下定義，如圖２－２所示Ｗ。逡逑（１）
本文編號：2821614
【學位單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：
ＬＴＥ－Ｕ在非授權頻段上進行數(shù)據(jù)傳輸。在期間，ＬＴＥ－Ｕ停止在非授權頻段進行逡逑數(shù)據(jù)傳輸，從而保證ＷｉＨ在同頻段的數(shù)據(jù)傳輸。ＬＴＥ－Ｕ系統(tǒng)需要周期性的檢測信逡逑道占用狀態(tài)，根據(jù)信道占用狀況動態(tài)調節(jié)７；？的占空比。整個過程示意圖如圖１－１逡逑所示：逡逑４邐？逡逑Ｔ．邐Ｔ，，邐Ｔ0ｎ邐Ｔｏｆｆ逡逑＜二：．．．．．：．：．．．．．．．．．．．■■Ｃ＝＝＝＝ｖ邋ｎ—－—－邋邋邋ｖ逡逑ＬＴＥ－Ｕ邋ＯＮ邐ＬＴＥ－Ｕ邋ＯＦＦ邐ＬＴＥ－Ｕ邋ＯＮ邐ＬＴＥ－Ｕ邋ＯＦＦ逡逑…．．—愚．＿邋ｈ］逡逑邐？逡逑圖１－１邋ＣＳＡＴ過程逡逑Ｆｉｇ．邋１邋－１邋Ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ＣＳＡＴ逡逑除了邋ＣＳＡＴ算法外，空白子頓（Ａｌｍｏｓｔ邋Ｂｌａｎｋ邋Ｓｕｂｆｒａｍｅｓ，ＡＢＳ）技術也是典逡逑型的非ＬＢＴ信道接入技術［５］。其基本原理：在ＬＴＥ－Ｕ的一個幀中選擇某些子幀停逡逑止ＬＴＥ－Ｕ數(shù)據(jù)傳輸，從而令ＷｉＦｉ設備可以利用這些子幀時隙進行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)逡逑ＬＴＥ－Ｕ和ＷｉＨ用戶在時域上正交，降低共存系統(tǒng)內部干擾［６］。ＬＴＥ－Ｕ系統(tǒng)根據(jù)逡逑２逡逑
小區(qū)工作在非授權頻段，提供用戶數(shù)據(jù)傳輸服務；主小區(qū)運行在授權頻段上，用逡逑于傳輸上下行重要的控制信令等。而輔小區(qū)則可進行動態(tài)配置，本文僅研宄下行逡逑方案，如圖２－１所示逡逑授權頻譜邐非授權頻譜逡逑％．＇邋／逡逑Ｂ逡逑國邐邐？邋ＤＬ逡逑邐？邋ＵＬ逡逑圖２－１邋ＬＡＡ系統(tǒng)模型圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋ＬＡＡ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑在３ＧＰＰ中，對ＬＡＡ部署場景作了如下定義，如圖２－２所示Ｗ。逡逑（１）
小區(qū)工作在非授權頻段，提供用戶數(shù)據(jù)傳輸服務；主小區(qū)運行在授權頻段上，用逡逑于傳輸上下行重要的控制信令等。而輔小區(qū)則可進行動態(tài)配置，本文僅研宄下行逡逑方案，如圖２－１所示逡逑授權頻譜邐非授權頻譜逡逑％．＇邋／逡逑Ｂ逡逑國邐邐？邋ＤＬ逡逑邐？邋ＵＬ逡逑圖２－１邋ＬＡＡ系統(tǒng)模型圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋ＬＡＡ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑在３ＧＰＰ中，對ＬＡＡ部署場景作了如下定義，如圖２－２所示Ｗ。逡逑（１）
【參考文獻】
相關碩士學位論文 前2條
1 閆曉婧;LAA下的接入控制策略研究[D];北京郵電大學;2018年
2 梁黎;基于無線局域網的入侵檢測研究[D];華中科技大學;2007年
本文編號：2821614
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