面向5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、下一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)（5G）將于2020年全面實(shí)現(xiàn)商用，目前相關(guān)的5G愿景研究已完成，國(guó)際通信組織包括ITU、3GPP等都在積極推進(jìn)5G標(biāo)準(zhǔn)，各大通信公司也紛紛提出面向5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的解決方案，并進(jìn)行一系列的外場(chǎng)測(cè)試。與此同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Thing, IoT）將大大擴(kuò)展移動(dòng)通信的服務(wù)范圍，從人人通信延伸到物物、人與物智能互聯(lián)，“萬物互聯(lián)”將是5G移動(dòng)通信技術(shù)的主要趨勢(shì)之一。IoT應(yīng)用廣泛，如智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)醫(yī)

2、療等，不同的IoT應(yīng)用場(chǎng)景將有不同的業(yè)務(wù)特點(diǎn)和通信需求，如海量 IoT連接規(guī)模較大，需要網(wǎng)絡(luò)保證一定的吞吐量性能。本文將在面向5G移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，以保證不同IoT應(yīng)用場(chǎng)景的業(yè)務(wù)需求為研究目標(biāo)，開展相關(guān)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面的研究工作。
　　具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　1）針對(duì)IoT組尋呼的連接場(chǎng)景，在下一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用NB-IoT技術(shù)的基礎(chǔ)之上，將網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重點(diǎn)放到盡可能地保證 IoT設(shè)備的隨機(jī)接入性能上。為此，本文提出一種基

3、于時(shí)隙散射的 IoT組尋呼隨機(jī)接入優(yōu)化策略。首先為 IoT組尋呼的連接場(chǎng)景建立基于排隊(duì)論的數(shù)學(xué)模型；接著通過數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)出初始狀態(tài)時(shí)散射到各個(gè)時(shí)隙的 IoT設(shè)備數(shù)，從而得出具體的時(shí)隙散射算法。系統(tǒng)仿真結(jié)果表明，本文提出的方案在IoT設(shè)備數(shù)增加時(shí)，依然能夠有效地保證IoT設(shè)備的隨機(jī)接入性能。
　　2）針對(duì)具有特定功能的IoT混合連接場(chǎng)景，將網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重點(diǎn)放到保證時(shí)延敏感度高的業(yè)務(wù)的隨機(jī)接入性能上。為此，本文提出一種基于前導(dǎo)碼組合的隨

4、機(jī)接入優(yōu)化方案。主要的思想是用不同的前導(dǎo)碼組合來表征不同業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)，從而避免了靜態(tài)或半靜態(tài)前導(dǎo)碼分配方案的缺點(diǎn)。
　　本文給出了組合兩個(gè)前導(dǎo)碼的具體方案并推導(dǎo)出相應(yīng)的不同優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的接入性能公式，通過系統(tǒng)仿真可以得到，本文提出的方案在保證低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)吞吐量的同時(shí)能夠有效地保證了高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的時(shí)延需求。與此同時(shí)，本文提出的方案適用于具有不同時(shí)延敏感度的H2H與IoT混合連接場(chǎng)景。
　　3）針對(duì)海量連接的IoT業(yè)務(wù)連接場(chǎng)景，在