5G超密集組網(wǎng)越區(qū)切換性能分析與優(yōu)化.pdf

1、目前第四代移動通信系統(tǒng)(The4th generation communication system，4G)已大規(guī)模商用，為人們生活帶來方便的同時也極大地促進了社會和經(jīng)濟的發(fā)展。隨著視頻軟件、網(wǎng)絡(luò)游戲、智能手機、物聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，移動數(shù)據(jù)流量持續(xù)爆炸性增長以及海量的設(shè)備連接，原有4G網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)傳輸速率、網(wǎng)絡(luò)容量等性能指標上已難以滿足人們的需求，因此第五代移動通信系統(tǒng)(5th generation communication system

2、，5G)應(yīng)需而生。
　　超密集組網(wǎng)(Ultra Dense Network，UDN)技術(shù)可以有效滿足5G容量急劇增長的需求，UDN通過在宏小區(qū)內(nèi)大量部署低功率、低成本的家庭基站(Femto Access Point，F(xiàn)AP)，可實現(xiàn)頻率復(fù)用效率的巨大提升，實現(xiàn)了局部熱點區(qū)域千倍容量提升。但是小區(qū)部署密度的增加將導致更頻繁的切換和更高的乒乓切換率，難以保證業(yè)務(wù)連續(xù)性，因此本文研究了5G超密集組網(wǎng)移動性管理技術(shù)，建立了更準確的切換理論

3、分析模型，并優(yōu)化了不同場景的切換參數(shù)。
　　本文首先針對現(xiàn)有切換模型不準確、性能評價指標不具體等問題，通過引入功率補償因子，建立了分析FAP與宏基站之間切換的理論模型，利用多變量高斯積分準確建模了陰影衰落相關(guān)性和切換觸發(fā)過程，根據(jù)3GPP標準36.839對切換失敗進行了分類，推導了切換與切換失敗概率的數(shù)學表達式，并仿真驗證了提出理論模型的準確性。
　　然后闡述了超密集組網(wǎng)切換性能仿真平臺的實現(xiàn)方法，首先根據(jù)流量密度以及周圍環(huán)

4、境的不同，將超密集組網(wǎng)應(yīng)用場景分為熱點覆蓋場景、住宅區(qū)與核心辦公區(qū)、以及物聯(lián)網(wǎng)場景等;然后研究了切換的信令流程，以及切換失敗和乒乓切換等切換性能指標;闡述了毫米波路徑損耗模型、空間相關(guān)陰影衰落、小尺度衰落等無線信道仿真方法，通過對陰影衰落圖進行二維線性插值處理的方法，提高了UDN空間相關(guān)陰影衰落模型的準確性。
　　最后對超密集組網(wǎng)進行了切換性能評估和參數(shù)優(yōu)化。對比了LTE系統(tǒng)和UDN的切換性能。分析了不同陰影衰落、不同基站密度場景