广义蜂窝网络结构及切换模式-群小区及群切换

当前研制开发新一代移动通信系统已经被提上议事日程 ,如超三代 (Beyond- 3G)或被称之为第四代移动通信系统 (4G)概念的提出及相关技术的研究现已成为国际性的研究热点 .多输入多输出 (MIMO)系统由于在增加频谱效率、提高通信质量上的巨大潜力及其组织结构的灵活性 ,并且能为各种新技术的采用提供广阔的发展空间 ,而成为未来移动通信系统设计中广被看好的架构 .基于该架构 ,针对蜂窝组网结构在小区面积减小时会导致的频繁切换问题 ,本文提出一种全新的组网策略———群小区 (groupcell) ,以及基于该组网结构的新型切换策略———群切换 (grouphandover) .本文详细地介绍了群小区和群切换基本原理 .并用较大的篇幅指出了它所面临的问题和研究方向 .

基于自适应小区选择的切换控制算法研究

针对现有切换控制算法的不足,提出了一种基于自适应小区选择的优先级信道预留切换算法。该算法在切换时根据各小区的负载情况,通过调整导频功率使小区间负载均衡,以系统效用最大化为目标,进行基于预留信道的优先级切换。系统效用通过多选择多维背包算法建模实现,预留信道的优先级切换通过马尔科夫排队模型实现。通过多选择多维背包建模、马尔科夫排队建模与实验仿真表明,该算法的性能在相邻小区间负载不均衡的情况下比目前切换控制所用的优先级信道预留切换算法明显提高。在负载不均衡度为6时,话音业务阻塞率与数据业务分组丢失率比目前算法分别降低0.2%和3%左右,数据分组平均最大等待时间比目前算法降低0.15s,系统小区平均吞吐量最大时升高80kbit/s/cell/MHz。

低轨卫星网小区移动性对切换的影响

低轨卫星网络点波束覆盖布局与用户相对运动方向决定了用户在小区间的切换关系,并直接影响用户切换性能。该文针对两种典型的小区运动模式建立了移动模型,分析了驻留时间、切换概率和平均切换次数等移动性指标,并结合具体的信道分配策略分析比较了小区移动性对用户切换性能的影响。结果表明在小区低重叠度的条件下小区运动模式Ⅱ的用户切换性能优于模式Ⅰ,更适用于低轨卫星网络,为低轨卫星点波束的布局提供了参考。

5G异构网络中基于熵权TOPSIS的小区预切换方法

为了减少5G异构网络中不必要的小区切换次数以及降低无线链路失败率,提出了一种基于熵权优劣解距离法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal,TOPSIS)的小区预切换方案。熵权TOPSIS法将小区作为预切换对象,将下行信干噪比、预测驻留时间和移动角度均作为切换指标,分析并预测目标切换小区从而达到预切换目的。首先,根据邻小区的参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power,RSRP)值得到候选目标小区列表;然后,采用熵权法计算三个切换指标的权重;最后,使用TOPSIS法对候选小区进行排序,排序最高的小区即为目标切换小区。实验和仿真结果表明,与现有的切换方法比较,所提方案在一定程度上减少了小区切换次数和无线链路失败率。

分层小区系统中预留资源的切换策略分析

分层小区结构是增强覆盖,提高系统容量,为具有不同移动特性的用户提供更好服务质量的一种有效的解决方案.本文讨论了具有分层小区结构的CDMA(码分多址)系统中切换策略的性能,分别用一维和二维的马尔可夫模型来分析微蜂窝和宏蜂窝中的状态.CDMA的自干扰特性使得其系统容量与干扰水平相关,因此我们采用状态空间无限的马尔可夫模型来进行分析.另外,考虑到切换用户的优先级问题,以及具有不同移动特性的用户的公平性问题,我们在系统中设置了多级接入门限,同时分析了资源预留量对系统性能的影响.

多波束天线下多层蜂窝小区切换性能分析

分析了一种基于多波束天线在垂直面发射形成的多层蜂窝移动通信小区结构的切换性能。在切换算法中引入了以移动台所接收有用信号功率与干扰信号功率之和作为切换发起的判断规则之一 ,讨论了在阴影衰落无线传播环境下 ,该多层小区的 3种切换发起规则 ,并给出了相应的切换发起概率表示式。最后计算机模拟结果比较了不同切换发起规则下切换发起概率与小区区群数和基站天线俯仰角间的关系。

基于TTCN-3的异系统间小区切换的测试

对TD-LTE与TD-SCDMA系统间的小区切换问题进行了深入研究,设计了相应的测试流程,提出了一种基于TTCN-3的测试系统实现方案,完成了对TD-LTE与TD-SCDMA系统间小区切换的测试。

一种移动通信系统圆环小区结构的切换概率

越区切换是移动通信系统中的一个重要性能指标。基于一种由基站天线在垂直面内分割覆盖区域而形成的圆环小区结构,本文对其切换概率进行了分析和计算机模拟。通过与扇区以及分层小区结构的比较,有关结果表明这种小区结构可以降低用户在小区内的切换概率。

卫星通信系统中基于小区间协作的切换方法

在卫星移动通信领域提出一种基于小区间协作的切换方法。允许服务小区向相邻小区申请随机接入信道资源,使终端保持与服务小区连接的同时,向邻区发起随机接入过程,获取上行同步配置信息;随后的切换中,终端只需完成与目标小区的下行同步,即可在预订时间内启动无线传输;结合LTE技术阐述该方法的具体实施方式。分析结果表明,该方法显著缩短了长时延无线信道条件下切换造成的用户业务中断时间。

低轨卫星通信系统中的一种波束小区切换算法

针对低轨卫星移动通信系统中终端切换频繁,以及因邻区列表动态变化特性使得邻区测量存在较大不确定性的问题,提出了一种基于波束可视时间与接收信号强度的波束小区切换准则。推导了定向天线信号场值广播至地面的时变表达式,基于此预测切换触发时间,并进一步计算终端的邻区列表。根据波束可视时间与接收信号强度计算邻区的切换权重并进一步选择目标波束,针对重复切换的情形设置同一波束切换次数上限。仿真结果表明,该算法可以有效降低终端切换的频次并避免"乒乓切换"的发生,且终端纬度越高,算法效果越明显。

TD-LTE小区切换技术分析和建议

小区切换是TD-LTE系统的重要技术之一,小区切换的成功与否直接决定用户感知感受。首先简述了无线蜂窝通信系统小区切换的类型;然后着重对TD-LTE小区切换的技术和流程进行详细分析;最后根据对小区切换技术的认识,提出了在TD-LTE中保留TD-SCDMA接力切换模式、在特殊环境下采用相对简易切换模式和尽量开放eNodeBX2接口的建议。

重叠小区中移动IP切换算法的研究

首先简要介绍了MobileIP并分析了MobileIP的各种切换算法,然后通过仿真研究了重叠小区内结合链路层检测信息的积极和消极切换算法的性能,通过对仿真结果的分析,当移动节点进行慢速往返移动时,宜采用结合链路层检测的积极切换算法;而当移动节点往返移动的速度较高时,结合链路层检测的消极切换算法能提供更高的性能。

频繁小区切换下的网络通信优化方法仿真

研究移动通信网络优化问题。在一些特殊环境下,移动通信网络中的节点发生频繁跨区域通信小区切换,节点的频繁切换必然导致传统的通信算法反复更新通信位置,无法顺畅完成网络通信过程,降低了移动网络通信的准确性。为解决上述问题,提出了一种粒子滤波和差异数据融合的抗频繁小区切换通信优化算法,采用粒子滤波算法对通信信号进行处理,得到通信信号传递时的退化程度,采用差异数据的融合通信干扰补偿模型对网络中的数据溢出和数据冲突等错误进行有效的修补,保证移动网络通信数据的正常传输。仿真结果表明,改进后的算法在频繁小区切换的乘性噪声干扰下,仍然能获取准确度较高的通信结果。

TD-LTE集群通信系统中基于小区筛选和AHP的切换算法研究

为了提高TD-LTE集群通信系统中用户的切换成功率以及降低阻塞率,文章根据TD-LTE及集群通信的特点,提出一种基于小区筛选(Filtration)机制结合层次分析法(Analytic Hierarchy Process)的切换算法(FAHP)。该算法在利用筛选机制保证目标小区满足通信需求的情况下,结合层次分析法选择出合理的目标小区。仿真分析结果表明,与传统的切换算法相比,该算法能有效提高用户的切换成功率,降低系统的阻塞率。

BRT车联网中基于切换邀请的多小区协作切换技术

目前BRT车联网中车载信息单元越区切换时延较大、中断率较高,极大影响了用户服务质量。依据BRT较规则的行驶线路及其邻近基站部署的位置信息,构建协作小区簇,提出一种基于切换邀请的多小区协作越区切换技术。该技术采用可变滑动窗口的切换邀请发送机制,能避免"乒乓"切换现象的发生,实现无缝切换,能使车载信息单元的越区切换快速、高效和可靠。仿真结果表明:与传统越区切换相比,该技术能降低切换中断概率和传输数据的出错率,提高小区边缘用户的数据吞吐量。可广泛应用于移动线路较规则且相对固定、移动速度较高的无线通信环境中。

小区间协作测量及切换设置优化的方法

针对移动通信的切换设置优化问题,提出一种新的网络控制、终端辅助的无线链路测量方法。设计多小区协作机制,使切换源小区可从目标小区获取终端移动轨迹上的测量结果,分析是否需要触发小区间切换设置优化协商过程,以消除不合理切换。结合LTE技术阐述该方法的具体实施方式。分析表明该方法不受切换次数的限制,可适配终端不同移动速度,能够有效提高判断切换问题场景及基站间协商移动参数的准确性和可靠性。

5G系统多目标优化小区预切换方法

为了减少5G蜂窝网络中不必要的小区切换次数并提高用户平均吞吐量,提出了一种基于熵权的多目标优化小区预切换方案。多目标优化法将下行链路信干噪比、时延、预测驻留时间和小区可用资源作为切换指标,引入向量归一化技术并使用不同的方法处理有益指标与非有益指标,分析并预测最优目标切换小区从而达到预切换目的。与现有的切换方法比较,所提方案降低了排名异常的概率,在提高用户平均吞吐量的同时极大地减少了不必要的切换。

小区切换中随机接入过程的研究与验证

介绍了TD-LTE(时分-长期演进)系统所规范的小区切换过程,并重点研究了切换执行过程中的随机接入过程。结合TD-LTE协议一致性测试的特点和实际开发经验,通过执行无线资源管理异频切换测试例,对测试仿真图进行了分析,最后从仿真数据可以看到终端按源小区的前导配置向目标小区发起随机接入,有效验证了切换中的随机接入过程的协议一致性。

TD-SCDMA/GSM异系统小区切换优化

介绍了TD-SCDMA/GSM异系统小区切换工作原理和相关网络问题,通过实地测试、理论分析、参数优化等流程提出了相应的优化策略及方案,并总结了优化注意事项。

基于SWIPT的无小区大规模MIMO-NOMA系统能量效率研究

无小区大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)与非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)都是未来6G的使能技术。无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术在进行信息解码的同时收集能量,与无小区大规模MIMO-NOMA优势互补。文中基于SWIPT研究无小区大规模MIMO-NOMA系统中的能量效率问题,通过联合优化功率分配系数和SWIPT的时隙切换(Time Switching,TS)系数,提高系统的能量效率。为了最大化能量效率,采用布谷鸟算法设计功率分配系数。考虑一种特殊情况,将所有终端的TS系数设置相同,进而推导了最佳TS系数的封闭表达式。仿真结果表明,相较于几种已有方案,文中提出的优化方案可以显著提升系统的能量效率。