無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中流量卸載策略研究.pdf

1、近年來，隨著蜂窩網(wǎng)絡(luò)中移動設(shè)備數(shù)量和無線數(shù)據(jù)流量的爆炸式增長，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)產(chǎn)生了嚴重的流量擁塞問題。傳統(tǒng)的同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)難以應(yīng)對數(shù)據(jù)量的持續(xù)增長以及滿足用戶對于通信質(zhì)量的要求，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(Heterogeneous Networks，HetNet)作為更加靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式，逐漸成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究熱點。HetNet中，一些低功率節(jié)點(Low Power Node，LPN)形成不同的微小區(qū)，疊加宏基站覆蓋范圍下。這些節(jié)點大多數(shù)部署在宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)

2、熱點或盲點區(qū)域，能用遠小于宏基站的功耗為區(qū)域內(nèi)的用戶提供更好的服務(wù)，因此將宏小區(qū)部分用戶數(shù)據(jù)流量卸載到這些微基站中，被認為是減小宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)負載，提高系統(tǒng)容量，降低系統(tǒng)能耗的一種有效技術(shù)手段。然而，如何經(jīng)濟有效地進行流量卸載，涉及到干擾協(xié)調(diào)，移動性管理，能效等多個方面，另一方面，還要考慮運營商的卸載成本。本文以異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)為研究背景，展開了相應(yīng)的流量卸載策略研究，主要解決策略中用戶歸屬問題，目的是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的合理分配，提升網(wǎng)絡(luò)性能。

3、　　宏微小區(qū)處于合作模式下，本文研究流量卸載策略中用戶歸屬和干擾協(xié)調(diào)聯(lián)合問題。為權(quán)衡系統(tǒng)吞吐量和用戶之間的公平性，我們構(gòu)建以最大化異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中最小的用戶加權(quán)速率為目標的優(yōu)化問題，求解最優(yōu)的用戶歸屬和幾乎空白子幀（Almost Blank Subframe，ABS）比例。這是一個混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題，很難求解，因此我們將原問題分解成兩個子問題，首先求解在給定用戶歸屬條件下最優(yōu)ABS比例問題，推導(dǎo)出相應(yīng)的最優(yōu)ABS比例閉合公式;基于這一表達

4、式，迭代求解流量卸載中的用戶歸屬方式，降低計算復(fù)雜度。仿真證明所提算法具有較快收斂性，且有助于提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率。
　　宏微小區(qū)處于非合作模式下，宏小區(qū)用戶的接入會占用微小區(qū)有限的頻帶資源，影響微小區(qū)用戶的容量，因此微小區(qū)不愿無償服務(wù)宏小區(qū)用戶。在這種情況下，本文研究基于拍賣機制的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)流量卸載策略，解決策略中宏小區(qū)的用戶歸屬和價格支付問題，激勵微小區(qū)參與流量卸載。首先給出宏微小區(qū)相應(yīng)的報價效益函數(shù)，然后從整個網(wǎng)絡(luò)效益出發(fā)，使用