分层异构网络接入控制算法研究.pdf

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1、1012010208ResearchontheCallAdmissionControlAlgorithmoftheHierarchicalHeterogeneousNetworkThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByYuMeiSupervisor:Prof.SuZhaoMarch2015*A~~m~~~~&~~~ft~Aa~wm~~~~~M~I~H-~~

2、~~~~0g:m?JT9;o,~7~rf1*3:f}IJ:bo~;J.t~ttiofll:iMatJ;t:t!r1JJrr.~:Ju:P~~~:!tfffiABf5:/t~E.1tm~MegWf1LPX::W:•-ill./F~*79Ft~m~ill~~::k~Q!tJtE~~t11.fiJ1¥1~1:'n~xilE~ffiJ1~fflct1¥rt-tif-f.o~ft-~I~~~~~*~~mM~ffM~~~8~~~$~7~~~~~#~~7Wao*A~~~~&~&ffi*mM~~~~.••*~-Wffi*

3、~~-m~o*A~;fRi¥L~:~~~~~A:$PJP.A{~00#rf:iJ00%:ff*{f!Hl~tt~~xi'frJtI¥J!!fn14tfOEt!-=f}(~:ftW~~••oo~moo:PJl;J.~~m~xatJ~$d$*~~~A~*~•••~~~;%~*ffl~$,•~•~m~~~~R§~,~-*~&~Jto*Jt~~x~~~W~~~~Jtagpg?f?Jt§-~oi~XI¥10111(~t§flj!fJf€t£l¥iJ?-ffi~~A~1Vfj'E~~1J.:@o摘要随着因特网的迅速普及

4、和通信技术的快速发展，用户希望能够随时随地获得低时延、高质量的无线业务体验，从而造成了网络分层异构覆盖的特征越来越普遍、明显。在分层异构网络覆盖的系统中，合适的接入控制算法等无线资源管理技术能够有效地整合无线资源，并进行合理地资源分配，从而提高无线资源利用率，提升用户满意度和业务服务质量。本文的主要工作如下：首先，阐述了异构无线网络联合资源管理的原理及其关键技术，如：呼叫接入选择与控制技术、切换技术以及负载均衡技术等。然后，针对异构无线网络的特性以及用户无缝连接的需求，在研究LTE-A/WLAN融合架构下移

5、动终端接入选择策略的基础上，提出了一种基于马尔可夫过程的接入控制算法，并利用MATLAB仿真得到阻塞概率和系统吞吐量随着语音及数据业务流量的变化图，仿真结果说明了本章的算法可以有效提高异构网络系统的吞吐量，降低业务阻塞概率，改善异构网络中无线资源的利用率。其次，针对三个异构网络的融合，提出了一个三维的马尔科夫模型，仿真结果验证了通过这个模型所得到的数值结果，运用所提出的马尔科夫分析模型对基于负载均衡的网络选择算法和基于业务类型的网络选择算法进行了对比，结果表明，从业务阻塞概率的角度上看，基于负载均衡的网络选

6、择算法的性能优于基于业务类型的网络选择算法。最后，针对LTE场景下的femtocell-macrocell融合网络，提出了一种完整的信令流的切换过程，为了减少不必要的切换，提出了一种考虑了多种不同标准的呼叫接纳控制（CAC，CallAdmissionControl）方案，这些标准有衡量信号水平的信干燥比（SINR）、满足适合的QoS时用户设备的移动速度状态等。并对切换控制的性能进行仿真分析，结果表明了LTE场景下的femtocell-macrocell的融合系统提高了macrocell的信道释放率，随着所部

7、署的家庭基站数量的增加，HeNB间的切换概率和从macrocell切换到femtocell的概率都在显著增大，而从femtocell切换到macrocell的概率在减小，但其概率值相对较大。关键词:分层异构网络，无线资源管理，接入选择与控制，垂直切换，负载均衡IAbstractWiththerapidpopularizationoftheInternetanddevelopmentofcommunicationtechnology,thehierarchicalheterogeneouscharacters

8、ofcoverageinnetworksbecomemoreandmorecommonandclear,whichiscausedbytheneedoflowlatencyandhighqualityforwirelessapplicationstousers.Inthishierarchicalheterogeneouswirelessnetworksystem,radioresourcemanagements