異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)是無線與移動通信的研究熱點。相比于傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò),異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)通過密集部署小型基站,不僅可以增加無線資源,提升系統(tǒng)容量,還可以將宏基站的一部分業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到小型基站,從而緩解了宏基站的業(yè)務(wù)負(fù)載,提升了系統(tǒng)性能。由于傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的基站使用傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)供電,在移動臺關(guān)聯(lián)技術(shù)的研究中不需要考慮能量短缺問題,不再適用于包含通過能量收集(EH,energy harvesting)供電的基站的蜂窩網(wǎng)絡(luò),因此對于無線異構(gòu)EH蜂窩網(wǎng)絡(luò)而言,需要研究新的移動臺關(guān)聯(lián)技術(shù)。基于此,本文在無線異構(gòu)EH蜂窩網(wǎng)絡(luò)移動臺關(guān)聯(lián)模型和方法作了一些研究,具體如下:(1)在平坦瑞利衰落信道下建立了由一個宏基站、若干個小基站、若干個中繼站以及移動臺組成的無線異構(gòu)EH蜂窩網(wǎng)絡(luò)模型,其中的所有站點利用EH技術(shù)驅(qū)動。在模型基礎(chǔ)上,提出了一種基于加權(quán)信噪比決策(WSNR-MA,mobile association algorithm based on the weighted signal-to-noise ratio decision)的移動臺關(guān)聯(lián)方法。在WSNR-MA方法中,移動臺不僅可以通過直連通信鏈路關(guān)聯(lián)到宏基站和小基站,也可以通過中繼鏈路關(guān)聯(lián)到宏基站,如何關(guān)聯(lián)取決于信道狀態(tài)和加權(quán)信噪比門限的比較結(jié)果。為了論證這一模型,本文推導(dǎo)了系統(tǒng)中斷概率和平均信道容量的數(shù)學(xué)表達(dá)式并做了Matlab仿真驗證。仿真結(jié)果表明,WSNR-MA方法具有良好的業(yè)務(wù)負(fù)載均衡能力,相對于現(xiàn)有的方法能夠獲得更大的系統(tǒng)平均信道容量和更優(yōu)的中斷性能,具有科學(xué)價值和實際意義。(2)當(dāng)不考慮能耗公平性時,發(fā)現(xiàn)無線異構(gòu)EH蜂窩網(wǎng)絡(luò)中信道條件好的EH站點可能會頻繁地被關(guān)聯(lián),導(dǎo)致被頻繁關(guān)聯(lián)站點的能量快速消耗,從而降低了此類站點甚至整個系統(tǒng)的生命周期。為此,提出了一種兼顧信道狀態(tài)信息、站點剩余能量和基站負(fù)載均衡的移動臺關(guān)聯(lián)方法。該方法不僅考慮了信道狀態(tài)和負(fù)載平衡,而且兼顧了EH站點的能量消耗情況。仿真結(jié)果表明,與已有的移動臺關(guān)聯(lián)方法比較,該方法能有效提升EH站點的能效,從而改善了系統(tǒng)的生命周期。
【學(xué)位單位】：廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.5
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要內(nèi)容和安排
第2章 無線異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)和協(xié)作通信技術(shù)基礎(chǔ)
    2.1 無線異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)
    2.2 無線異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的移動臺關(guān)聯(lián)技術(shù)
        2.2.1 系統(tǒng)性能指標(biāo)
        2.2.2 移動臺關(guān)聯(lián)模型
        2.2.3 移動臺關(guān)聯(lián)方法
    2.3 能量收集技術(shù)
        2.3.1 能量收集技術(shù)的概念
        2.3.2 能量收集技術(shù)的特點
    2.4 協(xié)作通信技術(shù)
        2.4.1 協(xié)作通信的網(wǎng)絡(luò)模型
        2.4.2 協(xié)作通信的轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議
    2.5 本章小結(jié)
第3章 一種基于加權(quán)信噪比決策的移動臺關(guān)聯(lián)方法
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型
    3.3 關(guān)聯(lián)方法和性能分析
        3.3.1 基于加權(quán)信噪比決策的移動臺關(guān)聯(lián)方法（WSNR-MA）
        3.3.2 性能分析
    3.4 仿真結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 一種基于能量公平性的移動臺關(guān)聯(lián)方法
    4.1 引言
    4.2 EH節(jié)點的能量消耗模型
    4.3 基于能量公平性的移動臺關(guān)聯(lián)方法（EF-MA）
    4.4 仿真分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
致謝

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本文編號：2859438