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基于LTE制式多运营商网络共享的无线资源管理算法研究

作　者: 王佩佩
导　师: 张英海
学　校: 北京邮电大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: LTE网络共享无线资源管理 MVNO 频谱管理图着色模型
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 16次
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内容摘要

由于频谱资源的不可再生性和移动通信业务需求量的不断增大,无线频谱资源使用紧张的问题已经十分突出。而在部署LTE网络的过程中,许多运营商不得不面临LTE建网成本过高、选址困难等问题。网络共享为上诉问题提供了一种有效的解决途径——其不仅可以节约网络资源和降低建网成本,还能帮助运营商缓解频谱匮乏的问题。许多研究表明,传统的无线资源分配策略会导致部分频段业务繁忙而另一部分频段相对闲置的现象,进而导致整体频谱利用率低的问题。无线资源管理算法的目的就是最大限度地提高无线通信性能,防止网络拥塞和频谱资源的浪费。因此,网络共享系统的无线资源管理算法具有重要的研究价值,在运营商之间如何合理地分配与管理无线频谱资源是多运营商网络共享系统重要的研究课题。本文首先从概述、分类、制约因素等方面分析了基于LTE网络共享系统的无线资源管理理论。紧接着对传统的网络共享无线频谱管理算法进行了探讨,并分析了相应算法中存在的缺陷。固定频谱管理算法虽然实现简单,但由于不能动态调整分配策略以适应不断变化的业务需求,导致频谱资源的浪费和系统平均频谱利用率非常的低；动态频谱管理算法虽然能够在整体上提高频谱效率和吞吐量,但由于运营商间频谱使用无隔离,会出现短时间内频谱使用不公平的现象,而且算法实现的复杂度比较高,会给系统带来了额外的负担；半静态频谱管理算法介于固定频谱管理算法和动态频谱管理算法之间,其能够克服固定频谱管理算法频谱效率低的问题,也能够保证运营商频谱使用存在一定的隔离度。然而,传统的半静态频谱管理算法没有完全充分地使用空闲频谱。针对上述问题,本文提出了一种“基于图着色模型的网络共享合作式频谱管理算法”。该算法是一种半静态频谱管理算法,其使用图着色模型充分利用系统中存在的空闲频谱。仿真结果表明,该方案在保证授权运营商通信不受影响的同时,能够帮助非授权运营商降低阻塞率和提高吞吐量,进而提高整个网络共享系统的用户平均频谱利用率,达到频谱均衡使用的目的。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-10
第一章绪论  10-18
  1.1 研究背景  10-14
    1.1.1 LTE系统概述  10-13
    1.1.2 网络共享概述  13-14
  1.2 国内外研究现状  14-15
  1.3 研究意义  15-17
  1.4 论文主要研究内容与结构安排  17-18
第二章 LTE网络共享架构与OAM介绍  18-29
  2.1 LTE网络共享的基本概念  18
  2.2 LTE网络共享的基本架构  18-23
  2.3 LTE网络共享的OAM  23-28
  2.4 本章小结  28-29
第三章网络共享的无线资源管理理论  29-42
  3.1 网络共享的无线资源管理概述  29-33
  3.2 网络共享的无线资源管理分类  33-34
  3.3 网络共享的无线频谱管理制约因素  34-35
  3.4 网络共享的无线频谱管理算法分析  35-41
    3.4.1 固定频谱管理算法  35-37
    3.4.2 动态频谱管理算法  37-38
    3.4.3 半静态频谱管理算法  38-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章基于图着色模型的网络共享合作式频谱管理算法研究  42-59
  4.1 现有算法存在的问题  42
  4.2 系统模型  42-44
  4.3 用户优先级计算  44-47
  4.4 仿真设计  47-53
    4.4.1 接入模块描述  47-49
    4.4.2 驱逐模块描述  49-53
  4.5 仿真结果与分析  53-58
  4.6 本章小结  58-59
第五章结论  59-60
相关英文缩写说明  60-62
附件  62-65
参考文献  65-69
致谢  69-70
研究生期间发表的论文  70

基于LTE制式多运营商网络共享的无线资源管理算法研究

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