蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（Heterogeneous Network,HetNets）提供了一種更靈活,更有針對性的和更經(jīng)濟(jì)的新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以滿足不斷增長的業(yè)務(wù)需求。為提高網(wǎng)絡(luò)頻譜效率,通過優(yōu)化用戶與基站的之間的接入可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)級別的基站（Base Station,BS）之間的負(fù)載均衡。為提高網(wǎng)絡(luò)能源效率,合理地控制基站的狀態(tài)（開/關(guān)）以及其部署密度可以顯著地避免不必要的基站功率消耗。然而現(xiàn)階段的研究沒有考慮以下實(shí)際情況:1)大部分現(xiàn)有研究通常假設(shè)基站始終處于忙碌狀態(tài),即一直向其所連接用戶傳輸數(shù)據(jù)包。這些研究因此都刻畫了一種最差情況下的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。實(shí)際上,每個(gè)基站根據(jù)自身隊(duì)列狀態(tài),既可能處于忙碌狀態(tài)也可能處于空閑狀態(tài)。因此,諸如數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)延等網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)應(yīng)當(dāng)獲得更廣泛的關(guān)注。2)在基站持續(xù)傳輸?shù)募僭O(shè)下,網(wǎng)絡(luò)功耗僅與基站部署數(shù)量相關(guān),且隨著其數(shù)量線性增加。在實(shí)際情況中,由于基站處于空閑狀態(tài)的功耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其處于忙碌狀態(tài)的功耗,調(diào)整網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)參數(shù),例如帶寬分配以及基站部署密度,可以顯著地改變基站空閑（忙碌）狀態(tài),進(jìn)而改善網(wǎng)絡(luò)總能源效率。3)大部分優(yōu)化用戶接入的現(xiàn)階段研究通常專注于用戶均勻分布的情況。實(shí)... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

博弈動(dòng)態(tài)平衡點(diǎn)以及狀態(tài)軌跡平面

在時(shí)間上和空間上都有著緊密的關(guān)聯(lián)。具體地說，當(dāng)考慮隊(duì)列時(shí)，一個(gè)忙碌狀態(tài)時(shí)才成為一個(gè)干擾源，否則將不會(huì)給其余共頻基站帶來干擾，因（Coupled Queue）問題。對耦合隊(duì)列的分析一直是通信系統(tǒng)中一個(gè)開放種最簡單的兩條隊(duì)列相互影響的情況求解都極具挑戰(zhàn)性。為解耦合隊(duì)[85] 假設(shè)基站的數(shù)量和位置都固定，并基于瞬時(shí)信道狀態(tài)信息（ Chaon，CSI）和隊(duì)列狀態(tài)信息將它們建模為 n 維連續(xù)時(shí)間馬爾可夫鏈（ContiChain，CTMC）。圖 1.7 給出兩個(gè)相互影響的基站的連續(xù)時(shí)間馬爾可夫鏈。表兩個(gè)基站中隊(duì)列長度。其中iγ ，i∈{1,2}為每個(gè)隊(duì)列數(shù)據(jù)包到達(dá)率，i ,{ A}r列的服務(wù)率，集合 A 為當(dāng)前處于非空狀態(tài)的隊(duì)列。隊(duì)列的服務(wù)率與集合 A 緊于連續(xù)時(shí)間馬爾可夫鏈只能處理有限數(shù)量的隊(duì)列，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，限制地增長。因此，需要借助隨機(jī)幾何來刻畫蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中基站的不規(guī) PPP 與排隊(duì)論相結(jié)合以分析其隊(duì)列。具體列分析將在下一章中詳細(xì)闡述。

(b)圖 2.1 相鄰基站干擾模式的比較 （a）不考慮隊(duì)列情況 （b）考慮隊(duì)列情況研究隊(duì)列在時(shí)間和空間上的相關(guān)性，首先來看共享頻譜資源的兩個(gè)相鄰基站。在隊(duì)列存在情況下的干擾模式。作為比較，圖 2.1（a）展示了當(dāng)基站一直在傳下的干擾模式，因此此時(shí)來自于基站至用戶的干擾始終存在。然而，當(dāng)考慮隊(duì).1（b）所示，基站將依據(jù) FIFS 的方式發(fā)送數(shù)據(jù)包，因此是否存在干擾取決于基。圖 2.1 實(shí)際上給出了一種最簡單情況的耦合隊(duì)列問題：直觀地來說，當(dāng)一個(gè)據(jù)包時(shí)，將會(huì)增加基站 2 受到的干擾而降低其數(shù)據(jù)傳輸速率；相比于基站 1 不情況，基站 2 會(huì)花費(fèi)更多時(shí)間傳輸相同數(shù)量的數(shù)據(jù)，從而反過來影響基站 1 的此，兩個(gè)基站的隊(duì)列以及其流量強(qiáng)度都是耦合的�？紤]一個(gè) K 級蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，其中不同級別基站和用戶位置固定時(shí)，當(dāng)在不同采用正交頻譜劃分策略，則任意一個(gè)第 k 級基站的流量強(qiáng)度 ρk,i是一個(gè)關(guān)于相同站的流量強(qiáng)度的函數(shù)，即


本文編號：3425954