第五代移动通信系统组网及资源调配关键技术研究

摘要

随着软硬件技术的发展，移动智能终端和移动互联网技术的发展带来了数据业务的爆炸式增长，对现有无线通信网络提出了更高的速率要求和容量要求。传统的蜂窝网络正在逐步从同构网络向高密度、异构网络形态的方向发展，异构网(HetNet)正在成为学术界和工业界的研究热点。HetNet技术通过在现有的宏蜂窝网络中大量部署低功率的微小区基站(LPN)，提供热点地区的覆盖以及提高用户服务速率，从而获得较大的小区分裂增益。缓解了传统蜂窝网络面临的移动数据业务爆炸性增长的问题。然而HetNet技术也不可避免地带来了新的挑战，由于基站数目的增加导致了小区间干扰的增长，又因为基站之间发射功率的差异使得各基站服务的用户数量存在很大的区别，由此带来了网络负载不均衡的问题。如何解决上述问题，提高资源的利用效率，是HetNet技术实用化要解决的重要难题。本文以3GPP标准化组织关于HetNet的研究为背景，研究HetNet技术中的组网和用户接入方案，以及负载均衡问题。
　　通过对前人在HetNet干扰管理等问题上的研究成果进行整理和学习，本文在第三章首先提出了一种HetNet场景下移动小区用户的接入选择方案，方案基于自学习和轨迹预测的方法来实现移动小区用户的接入选择，采用固定基站与移动小区基站进行协作传输的方式，将对移动小区用户造成干扰的宏基站信号转变为对移动小区用户有用的数据信号，降低了移动小区用户受到的干扰，提高了移动小区用户的接收SINR。同时通过对干扰基站和干扰位置进行关联并记录，通过数据控制中心进行组织和分发，实现了对协作选择阶段数据的复用，使得系统在协作选择阶段的信令开销和系统开销降低。仿真结果表明基于自学习和轨迹预测的移动小区用户的接入选择方案可以较好的达到上述功能，且方案的应用范围较广，不受具体协作技术的限制。
　　在第四章，本文提出了一种基于用户QoS需求的资源分配方案，在用户接入时，将用户正在运行的业务类型和用户的运动状态纳入考虑范围。运行在宏基站的决策控制器，根据用户上传的参数创建用户优先表，然后根据用户的优先级，统一在宏基站以及该宏基站覆盖范围内的微小区基站上分别为不同优先级的用户分配接入资源。仿真结果显示该方案可以均衡小区间的负载，提高系统的平均吞吐量。

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摘要

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第一章 绪论

1．1 HetNet研究背景与意义

1．2 HetNet的标准化进展

1．3 HetNet主要研究的问题

1．3．1 小区间的协同

1．3．2 网络自组织

1．3．3 回传链路

1．3．4 小区间的干扰管理

1．4 本文研究内容和章节安排

第二章 HetNet技术概述

2．1 HetNet网络概述

2．2 HetNet的干扰协调技术分析

2．2．1 HetNet的干扰场景

2．2．2 干扰协调技术

2．3 HetNet的切换分析

2．3．1 切换的概念

2．3．2 切换技术概述

2．3．3 HetNet中切换需要考虑的问题

2．4 HetNet网络负载均衡分析

2．4．1 基于小区拓展的负载均衡方案

2．4．2 基于效用优化的负载均衡方案

第三章 一种HetNet场景下移动小区用户的接入选择方案

3．1 引言

3．2 系统模型分析

3．2．1 系统模型

3．2．2 邻居关系分析

3．2．3 均值收敛原则

3．3 移动小区用户接入选择方案

3．3．1 方案描述

3．3．2 初始化功能

3．3．3 轨迹预测功能

3．3．4 自主学习功能

3．3．5 查表服务功能

3．3．6 数据控制中心(DCC)

3．4 方案验证

3．5 本章总结

第四章 一种HetNet场景下基于用户QoS需求的资源分配方案

4．1 引言

4．2 系统模型

4．3 资源分配方案

4．3．1 用户QoS需求分类

4．3．2 基于用户QoS需求的资源分配方案

4．3．3 具体实现流程

4．3．4 系统能量分析

4．4 方案验证

4．5 本章总结

第五章 总结与展望

5．1 论文总结

5．2 未来研究工作建议

致谢

参考文献

作者简介(包括论文和成果清单)