异构无线网络融合关键技术地研究.pdf

独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名: 日期: 年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索, 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于保密?,在年解密后适用本授权书。不保密?。(请在以上方框内打―√‖) 学位论文作者签名: 指导教师签名: 日期: 年月日日期: 年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文 I 摘要现阶段全球主要运营商移动数据业务均出现了爆炸性增长,全球移动数据流量过去两年增长了280%。现有的宏蜂窝技术已无法承载如此巨大的流量。为了避免网络拥塞,给用户提供服务质量保障,研究人员提出,通过把部分业务数据分流到小小区,利用异构网络减轻宏蜂窝的负担。然而,随着小小区密度增大,小区之间的干扰也逐渐增强,成为制约系统性能的瓶颈。同时,异构无线网络融合的协议目前仍在讨论之中,目前还没有针对异构无线网络无缝融合方案形成标准。针对异构无线网络之间的负载分配和干扰避免问题,本文在宏小区、femtocell (家庭基站)和Wi-Fi重叠覆盖的场景下,对小小区密度、CRE(小区范围扩展)偏置参数与速率覆盖的关系进行了仿真分析,得到了最佳网络配置参数,提高了用户吞吐量,有效解决的异构网络负载分配和干扰避免的问题,最大程度的保障了用户的服务质量。为了在保持良好的兼容性的基础上,实现异构无线网络之间的无缝融合,本文首先从系统架构和协议栈架构的角度,对现有架构进行分析,并指出其不足;然后, 设计了创新型异构无线融合协议栈架构,与现有架构相比,本文提出的创新型架构不仅能支持异构网络无缝融合和并发传输,而且具有良好的兼容性和扩展性;再次, 本文在该架构的基础上,研究了异构无线网络融合后的并发传输,采用优化的资源分配策略,实现了异构网络间的负载均衡和用户端的高速无线接入,并采用跨层ARQ 方法保障了服务质量;最后,本文在上述理论研究的基础上,搭建了实物验证平台, 对上述理论成果一一进行了验证,验证结果表明,本文提出的方法均为可行,相对于传统的单模接入方案,本文提出的并发传输方案在保证服务质量的前提下,实现了吞吐量的线性叠加。关键词:异构网络;负载分配;干扰避免;协议设计;并发传输万方数据华中科技大学硕士学位论文 II Abstract Nowadays mobile data services of world's major operators were exploded, the global mobile data traffic increased by 280% over the past two years. The existing macro cellular technology could no longer carry such a huge flow. In order to work congestion, guarantee quality of service, the researchers proposed, by means of mobile data offloading, work could reduce the burden of macrocells. However, as the small cell density increased, the interference between cells also gradually increased, which became the bottleneck of system performance. At the same time, the protocol to integrate the heterogeneous networks wasstill under discussion, there wasno standard for seamless integration of works. On the load-sharing and the interference avoidance problems, in the macrocell, femtocelland