协作通信网络中负载均衡研究

《协作通信网络中负载均衡研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号TN929.5密级公开UDC621.39学位论文编号D-10617-308-(2016)-01112重庆邮电大学硕士学位论文中文题目协作通信网络中负载均衡研究英文题目ResearchontheLoadBalancinginCooperativeCommunicationNetworks学号S130101131姓名彭霞学位类别工学硕士学科专业信息与通信工程指导教师谭泽富教授完成日期2016年6月8日重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要协作通信因为产生分集增益和覆盖增益，能够提升用户与基站之间无线通信链路质量和系统可靠性，被认为是未来无线通信发展的方向。无线网络中由于用户分布存

2、在涨落现象会导致负载分布不均衡，需要进行负载均衡。因此对协作通信网络中的负载均衡技术研究具有一定的现实意义。本文主要从以下两方面对协作通信网络中的负载均衡技术进行了研究。首先，针对现有的基于切换负载均衡技术要么没有考虑用户在目标小区的协作要么假设用户在目标小区一定有协作从而导致切换判决精度较低的问题，将协作概率引入到协作通信网络负载均衡中。首先根据小区负载得到小区通话用户数，预测出小区用户总数的概率分布；进一步利用小区用户总数的概率分布和协作区域面积与小区覆盖面积之比得到小区用户落入协作区域的概率；然后联合用户在目标小区的接收信号强度，得到用户在目标小区的协作概率，并在传统的

3、基于接收信号强度和目标小区负载的切换判决函数基础上线性叠加协作概率，从而形成新的切换判决函数。以此理论为基础，提出协作通信网络中基于协作概率负载均衡机制。仿真结果表明该机制能够实现在均衡网络负载分布的同时改善用户满意度和网络公平性，提升系统容量和全网资源利用率。其次，针对现有基于信道借用负载均衡技术需要基站间信息的频繁交互而增加网络信令开销和能量消耗的问题，将能自适应地检测网络中空闲频谱的频谱感知技术应用于协作通信网络基于频谱借用负载均衡机制中。在该机制中，基站利用能量检测频谱感知技术实时感知网络的频谱空洞，生成可借用的频谱集合。基站出现资源耗尽时调用可借用频谱集合，选择目标

4、用户，并根据目标用户是否有协作给用户借用频谱。如果用户没有协作，则以最大化联合频谱空闲率和频谱质量的效用函数为目标给用户借用直接链路的频谱。如果用户存在协作，则在直接链路选择的基础上，以最大化效用函数进行频谱和协作用户的联合选择。仿真表明该机制能够提升网络公平性、减少不满意用户度并提高资源利用率。关键词：协作通信，负载均衡，协作概率，频谱借用，公平性III重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractAscooperativecommunicationcanenhancethewirelesscommunicationlinkqualitybetweenuseran

5、dbasestationandthesystemreliabilitybecauseofthediversitygainandcoveragegain,andithasbeenconsideredasthefuturedevelopmentdirectionofwirelesscommunication.Thefluctuationofuserdistributionwillleadtounbalancedloaddistributioninthewirelessnetwork,andconsequentlytheloadbalancingtechologyisrequire

6、d.Therefore,theresearchofloadbalancinghascertainpracticalmeaningincooperativecommunicationnetworks.Inthisthesis,loadbalancingtechnologyincooperativecommunicationnetworksisstudiedthroughthefollowingtwoaspects.Firstly,theexistingbalancingtechnologieseitherignoretheusercooperationintargetcello

7、rassumethattheuercooperationintargetcellmustbeabletoachieve,whichleadstothelowerhandoverdecisionaccuracy.Focusontheaboveproblem,thecooperationprobabilityisintroducedintheloadbalancingprocessofcooperationnetwork.Firstly,getsthenumberofcallingusersbymaking