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LTE移动负载均衡技术研究

作　者: 刘志强
导　师: 洪佩琳
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 长期演进 自组织网络 移动负载均衡 移动鲁棒性优化 冲突避免 邻居选择 多跳负载均衡
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 175次
引　用: 3次
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内容摘要


在过去的20年间,移动通信在全球范围内得到了迅猛发展,随着数据业务和应用的重要性与日俱增,用户希望通过移动终端随时随地的交流各种信息,包括语音、电子邮件、图片、音乐和视频等信息。为了适应业务带宽、传输时延以及网络覆盖等多方面的需要,第3代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project, 3GPP)启动了长期演进(Long Term Evolution, LTE)项目。在LTE中,网络参数数目宏大且复杂性较高,为了减少配置和管理网络的开销,3GPP将自组织网络(Self-Organizing Networks, SON)引入LTE,并认为SON是降低成本和复杂度的最有效手段。移动负载均衡(Mobility Load Balancing, MLB)是SON的重要功能之一,用于解决LTE小区之间的不均衡负载。目前MLB存在许多问题,因此本文对MLB展开了深入研究和探讨。论文主要贡献如下:(1)针对MLB与移动鲁棒性优化(Mobility Robustness Optimization, MRO)之间的冲突问题,提出一种基于限定MLB操作的冲突避免机制MRO是SON中的另一个重要功能,用于解决LTE中的切换问题。MLB与MRO都通过调整切换参数的方式进行优化,当两者同时操作时会产生冲突。本文第3章首先分析了MLB与MRO的冲突原理,然后提出一种基于限定MLB操作的冲突避免机制,即通过限定MLB的操作来实现与MRO之间的冲突。仿真结果表明,该机制较好的解决了冲突问题,并且较为可观的提高了两者的性能。(2)分析了MLB的操作效率,提出一种基于负载分布的邻居小区选择机制MLB操作过程中需要选择一个邻居进行负载均衡。若选择了不合适的邻居,则会造成低效率的MLB操作。本文第4章首先分析了基于小区负载进行邻居小区选择方案的缺陷,然后提出了一种基于负载分布的邻居小区选择机制,通过结合邻居小区的负载信息以及边缘负载分布信息来选择最合适的邻居小区。仿真结果表明,该机制能够使MLB达到更优的性能,实现了高效率的MLB操作。(3)针对单跳MLB不能解决的负载场景,提出一种多跳MLB机制在某些复杂的无线网络环境下,单跳MLB无法实现有效的负载均衡。针对该问题本文第4章提出一种多跳MLB机制,将单跳MLB扩展至两跳,通过邻居小区来进行MLB协作,来实现多个小区之间的负载均衡。仿真结果表明,在某些特定场景下,多跳MLB机制下能够较好的实现多个小区之间的负载均衡。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章 绪论  9-21
  1.1 LTE 背景介绍  9-13
    1.1.1 LTE 概述  9
    1.1.2 LTE 设计目标  9-10
    1.1.3 LTE 系统架构  10-11
    1.1.4 LTE 空中接口  11-13
  1.2 LTE 中的自组织网络  13-17
    1.2.1 基本概念  13-14
    1.2.2 网络自配置  14-15
    1.2.3 网络自优化  15-17
  1.3 LTE 中的移动负载均衡简介  17-20
    1.3.1 移动负载均衡概述  17-19
    1.3.2 移动负载均衡关键问题  19-20
  1.4 论文主要内容与结构  20-21
第2章 LTE 中的移动负载均衡  21-33
  2.1 LTE 中的切换机制  21-26
    2.1.1 LTE 中的UE 测量  21-24
    2.1.2 LTE 中的切换过程  24-26
  2.2 LTE 中的MLB 技术  26-32
    2.2.1 MLB 基本内容  26-29
    2.2.2 MLB 操作过程  29-31
    2.2.3 MLB 研究现状  31-32
  2.3 本章小结  32-33
第3章 MLB 与 MRO 的冲突避免机制  33-51
  3.1 LTE 中的MRO 技术  33-38
    3.1.1 LTE 中的切换问题  33-36
    3.1.2 MRO 技术及切换问题优化  36-38
  3.2 MLB 与MRO 的冲突问题  38-40
    3.2.1 MLB 与MRO 的冲突  38-40
    3.2.2 冲突问题的相关研究  40
  3.3 MLB 与MRO 的冲突避免机制  40-45
    3.3.1 冲突避免机制的基本原理  40-41
    3.3.2 冲突避免机制的实施流程  41-45
  3.4 仿真与性能评估  45-50
    3.4.1 仿真设置  45-47
    3.4.2 仿真结果与性能分析  47-50
  3.5 本章小结  50-51
第4章 MLB 邻居小区选择机制及多跳 MLB 机制  51-67
  4.1 引言  51
  4.2 MLB 邻居小区选择机制  51-60
    4.2.1 邻居小区选择对MLB 性能的影响  51-52
    4.2.2 基于负载分布的邻居小区选择机制  52-57
    4.2.3 仿真设置与性能分析  57-60
  4.3 多跳MLB 技术  60-65
    4.3.1 问题的提出  60-61
    4.3.2 多跳MLB 机制  61-62
    4.3.3 仿真与性能评估  62-65
  4.4 本章小结  65-67
第5章 结束语  67-69
  5.1 全文总结  67-68
  5.2 下一步工作  68-69
参考文献  69-73
致谢  73-74
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果  74

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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