發(fā)布時間：2017-08-02 09:06

  本文關(guān)鍵詞：5G移動通信網(wǎng)絡(luò)基于能效的資源管理

  更多相關(guān)文章： 5G 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 能量效率 接入選擇 功率控制

【摘要】：3G、4G使移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展充滿了活力,移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)作為移動通信的兩大驅(qū)動力對設(shè)備接入密度和移動數(shù)據(jù)流量提出了更高的要求,未來5G通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢是采用高密度異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來滿足日益增長的用戶接入密度和高數(shù)據(jù)速率的要求。目前,移動通信行業(yè)能耗占到全球總能耗的3%,高于其他行業(yè),這其中基站能耗占到60%~80%,未來高密度重疊覆蓋異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)意味著更多的基站部署,而且這些基站部署更具隨意性,這無疑給移動通信網(wǎng)絡(luò)的能耗問題帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本文在由Macro cell、Micro cell和small cell三種網(wǎng)絡(luò)組成的高密度異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下,研究提高網(wǎng)絡(luò)能效的資源管理方法,主要包含兩個部分:(1)提出一種基于綜合開銷函數(shù)的接入選擇算法,旨在使用戶在高密度重疊覆蓋網(wǎng)絡(luò)中接入合適的網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)接入算法是將用戶直接接入用戶接收信號最強(qiáng)的基站,而在3GPP采用的信道模型下以及基站默認(rèn)部署參數(shù)下,用戶可感知的宏基站信號強(qiáng)度明顯強(qiáng)于微基站和小基站,這就使得部分基站因接入過多造成擁塞和用戶體驗(yàn)下降,而大部分微小基站空置造成整體網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi),本文提出的算法具有更好的負(fù)載均衡效果,能提高系統(tǒng)容量,且掉線率更低。(2)提出一種基于能效的功率控制算法,算法結(jié)合小區(qū)呼吸技術(shù)和基站休眠技術(shù),旨在保證通信質(zhì)量的前提下減少基站能量消耗,從而提高網(wǎng)絡(luò)能效。算法思想是根據(jù)各基站負(fù)載狀態(tài),將基站分成零負(fù)載、輕負(fù)載、正常負(fù)載和重負(fù)載四種工作狀態(tài),然后根據(jù)基站工作狀態(tài)來調(diào)整各基站的發(fā)射功率,從而達(dá)到基站覆蓋面積伸縮的效果。本文設(shè)計的兩個算法相輔相成,互相作用,接入算法需要根據(jù)基站工作狀態(tài)和用戶分布進(jìn)行接入判定,而功率控制算法則根據(jù)各基站負(fù)載狀態(tài)調(diào)整工作狀態(tài)并反饋給接入選擇算法部分,仿真結(jié)果顯示,這套資源管理算法在稀疏均勻分布、單點(diǎn)密集分布和多點(diǎn)密集分布下,系統(tǒng)容量都有著明顯的提升,而功耗卻顯著降低,網(wǎng)絡(luò)能效提高15%~65%,在密集均勻用戶分布場景下,由于功耗變大使其能效有著小幅度的下降,但是顯著提高了系統(tǒng)容量,改善了通信質(zhì)量,同時,此時的掉線率是所有算法中最低的。
【關(guān)鍵詞】：5G 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 能量效率 接入選擇 功率控制
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.2 研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文研究內(nèi)容17-19
• 1.4 文章結(jié)構(gòu)安排19-20
• 第二章 異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)資源管理的關(guān)鍵技術(shù)20-34
• 2.1 引言20
• 2.2 接入控制技術(shù)20-23
• 2.3 功率控制技術(shù)23-27
• 2.3.1 功率控制技術(shù)的概念及分類23-25
• 2.3.2 功率控制的研究現(xiàn)狀25-27
• 2.4 基站休眠技術(shù)27-29
• 2.5 小區(qū)呼吸技術(shù)29-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第三章 基于綜合開銷函數(shù)的接入選擇算法34-49
• 3.1 引言34
• 3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和模型34-38
• 3.2.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)35
• 3.2.2 信道模型35-36
• 3.2.3 信噪比計算36-37
• 3.2.4 負(fù)載均衡系數(shù)37-38
• 3.3 基于綜合開銷函數(shù)的接入選擇算法設(shè)計38-42
• 3.3.1 算法提出38-40
• 3.3.2 算法設(shè)計40-42
• 3.4 算法仿真和分析42-48
• 3.4.1 仿真場景及參數(shù)設(shè)置42-43
• 3.4.2 仿真結(jié)果與分析43-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第四章 基于能效的功率控制算法49-74
• 4.1 引言49-50
• 4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和模型50-54
• 4.2.1 基站負(fù)載計算和基站狀態(tài)分類50-51
• 4.2.2 基站功率調(diào)整方式51-52
• 4.2.3 基站功率調(diào)整策略52-53
• 4.2.4 基站激活程序53-54
• 4.3 算法流程和步驟54-56
• 4.4 綜合仿真與分析56-73
• 4.4.1 綜合算法簡介以及對比算法介紹56-59
• 4.4.2 綜合仿真網(wǎng)絡(luò)場景及參數(shù)設(shè)置59-60
• 4.4.3 不同用戶分布下的仿真結(jié)果及分析60-73
• 4.5 本章小結(jié)73-74
• 第五章 總結(jié)與展望74-76
• 5.1 全文總結(jié)74-75
• 5.2 下一步工作展望75-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 個人簡歷81-82
• 學(xué)位論文評審后修改說明表82-84
• 學(xué)位論文答辯后勘誤修訂說明表84-85

【相似文獻(xiàn)】

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