本文關鍵詞：5G系統(tǒng)接入網(wǎng)虛擬化關鍵技術研究

  更多相關文章： 5G網(wǎng)絡 接入網(wǎng)架構(gòu) 資源調(diào)度與分配 THP預編碼

【摘要】：隨著移動互聯(lián)網(wǎng)絡的快速發(fā)展,移動設備及數(shù)據(jù)業(yè)務流量以爆炸式的速度增長,同時也給現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡帶來了極大的挑戰(zhàn)。面對海量的連接設備和更為苛刻的服務要求,下一代移動通信系統(tǒng)需滿足高容量、高傳輸速率和低時延等要求。移動網(wǎng)絡性能大幅提升伴之而來的就是關鍵技術的突破,但由于4G網(wǎng)絡在架構(gòu)上的局限性,單純無線技術上的提升難以帶來理想的性能增益。為了應對這些挑戰(zhàn),未來5G系統(tǒng)必須在網(wǎng)絡架構(gòu)重構(gòu)和無線技術上同時取得突破。本文基于現(xiàn)有接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)展開研究,由于接入網(wǎng)包含了無線時頻資源的調(diào)度與分配和物理層上的空口技術,所以未來網(wǎng)絡性能的提升很大程度上取決于接入網(wǎng)關鍵技術的突破。本文利用現(xiàn)有網(wǎng)絡虛擬化技術,設計更符合未來5G網(wǎng)絡需求的接入網(wǎng)架構(gòu),并在此基礎上對無線資源的調(diào)度分配方案及物理層中MIMO預編碼技術進行研究,具體的內(nèi)容如下:1)設計接入網(wǎng)控制平面與數(shù)據(jù)平面的解耦方案,將接入網(wǎng)協(xié)議棧的數(shù)據(jù)處理功能進行模塊化,將控制功能進行集中化,從而獲得集中調(diào)度增益。數(shù)據(jù)鏈路層中的三個子層及物理層按不同的數(shù)據(jù)處理功能拆分成各個功能塊,而其控制功能統(tǒng)一集中于控制器,這樣控制器就可以根據(jù)不同業(yè)務類型調(diào)用相應的功能塊完成數(shù)據(jù)的處理并發(fā)送。這種接入網(wǎng)架構(gòu)的模式能更靈活地適應未來多樣化的業(yè)務類型,而且可以對無線資源進行集中調(diào)度,提升接入網(wǎng)的性能。2)基于新型接入網(wǎng)架構(gòu),研究無線資源調(diào)度分配方案及調(diào)度算法。不同于以小區(qū)為單位的傳統(tǒng)靜態(tài)資源分配方式,新型架構(gòu)下,控制器可以集中管理相鄰幾個小區(qū)的無線資源并采用聯(lián)合資源分配方式,提高系統(tǒng)頻譜效率。調(diào)度算法的設計結(jié)合了不同業(yè)務的QoS特性,基于比例公平算法,文中提出了MTSS調(diào)度算法,其通過設置不同業(yè)務的權(quán)重因子,即能保證系統(tǒng)吞吐量,又提升了用戶服務體驗。3)物理層中無線接口技術的研究也是提升接入網(wǎng)性能的關鍵。5G網(wǎng)絡必將部署大規(guī)模天線陣列,用于提升系統(tǒng)容量,而在多天線的MIMO系統(tǒng)中,信道間的相關性依舊是影響系統(tǒng)性能的關鍵因素。文中提出一種基于THP的改進算法,該算法從兩方面來提升預編碼性能。一方面,基于新型架構(gòu)對用戶進行調(diào)度排序以減小信道間的強相關性,另一方面,提出一種模計算方法以減小預編碼中引進的取模損耗。通過這兩方面的算法改進能有效提升強信道相關性下的預編碼性能。
【關鍵詞】：5G網(wǎng)絡 接入網(wǎng)架構(gòu) 資源調(diào)度與分配 THP預編碼
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;TN915.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-21
• 1.1 研究背景與意義14-17
• 1.1.1 研究背景14-16
• 1.1.2 研究意義16-17
• 1.2 接入網(wǎng)性能優(yōu)化及關鍵技術研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.1 基于QoS機制的無線資源管理研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.2 物理層關鍵技術研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 論文研究內(nèi)容19-20
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排20-21
• 第二章 基于LTE接入網(wǎng)的新型架構(gòu)設計21-34
• 2.1 引言21
• 2.2 LTE系統(tǒng)接入網(wǎng)協(xié)議架構(gòu)21-23
• 2.3 面向 5G網(wǎng)絡的虛擬化技術研究23-24
• 2.4 基于SDP的接入網(wǎng)架構(gòu)設計方案24-32
• 2.4.1 控制面與數(shù)據(jù)面解耦方案24-28
• 2.4.2 數(shù)據(jù)處理模塊化28-29
• 2.4.3 SDP節(jié)點設計與協(xié)作方式29-32
• 2.5 基于新型接入網(wǎng)架構(gòu)的關鍵技術研究方案32-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第三章 新型架構(gòu)下基于多業(yè)務特性的資源調(diào)度研究34-52
• 3.1 引言34
• 3.2 LTE系統(tǒng)無線資源管理簡介34-38
• 3.2.1 LTE系統(tǒng)的QoS機制34-35
• 3.2.2 LTE下行時頻資源管理機制35-36
• 3.2.3 經(jīng)典時頻資源調(diào)度算法36-38
• 3.3 基于SDP架構(gòu)的資源調(diào)度模型設計38-42
• 3.3.1 新型資源調(diào)度網(wǎng)絡模型設計38-39
• 3.3.2 新型架構(gòu)中無線資源調(diào)度模型設計39-40
• 3.3.3 小區(qū)間聯(lián)合無線資源調(diào)度模型40-42
• 3.4 基于QoS機制的多業(yè)務調(diào)度算法42-44
• 3.5 仿真分析44-50
• 3.5.1 新型架構(gòu)下聯(lián)合資源調(diào)度性能仿真44-46
• 3.5.2 基于不同業(yè)務特性的調(diào)度算法性能仿真46-50
• 3.6 本章小結(jié)50-52
• 第四章 新型架構(gòu)下基于MU-MIMO的THP算法研究52-72
• 4.1 引言52-53
• 4.2 經(jīng)典預編碼算法比較53-56
• 4.2.1 多用戶MIMO系統(tǒng)模型53-55
• 4.2.2 線性迫零預編碼算法55
• 4.2.3 THP預編碼算法55-56
• 4.3 基于THP的改進算法研究56-60
• 4.3.1 用戶調(diào)度排序算法57-59
• 4.3.2 THP預編碼計算59-60
• 4.4 THP算法仿真分析60-71
• 4.4.1 仿真模型構(gòu)建61-62
• 4.4.2 信道相關性仿真62-64
• 4.4.3 THP預編碼性能影響因素分析64-66
• 4.4.3.1 預編碼粒度64
• 4.4.3.2 SRS周期64-66
• 4.4.3.3 上行SNR66
• 4.4.4 系統(tǒng)吞吐量性能仿真66-70
• 4.4.5 THP算法仿真總結(jié)70-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 第五章 全文總結(jié)與展望72-74
• 5.1 全文總結(jié)72
• 5.2 后續(xù)工作展望72-74
• 致謝74-75
• 參考文獻75-78
• 個人簡歷78-79
• 攻讀碩士學位期間的科研項目和成果79-80

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