基于缓存的地面与空地无线异构网络容量分析与优化

发布时间：2024-05-24 21:37

　　为满足下一代网络极高的容量需求,异构网络技术(Heterogeneous networks,HetNets)近年来得到了学术界的广泛关注和研究。传统地面异构网络适合具有长时间稳定的高业务量的场景,而基于无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)辅助通信的空地异构网络更加适合具有临时突发的高业务量的场景。然而,不同于具有高容量光纤回传链路的宏基站,异构网络中的小基站往往仅具有容量有限的回传链路,因此无法提供理想的容量增益。缓存技术已被公认为是解决异构网络回传链路容量瓶颈问题的一项重要技术,通过在业务低峰期预先缓存较为流行的文件,小基站能够在业务高峰时段通过本地缓存直接服务用户,因此不会受到回传链路容量的限制,并且能够实现较高的服务速率。因此,基于缓存的异构网络研究具有重要的意义。本文将基于随机缓存策略,分别研究地面异构网络和空地异构网络的容量性能,基于随机几何工具推导容量理论表达式,并基于凸优化理论优化缓存部署。本研究能够揭示各关键系统参数对异构网络容量的影响,为未来缓存网络部署提供理论参考。首先,针对地面异构网络,本文基于泊松点过程建模了由多天线宏基站和多天线小基...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?Ｃｉｓｃｏ公司对全球无线网络增长的预测ｗ??综上所述，未来网络中各式各样的新式应用场景和极具挑战性的网络数据??

会具备移动连接设备；国际电信联盟也在??报告ＩＴＵ－Ｒ?Ｍ．２３７０－０［５］中预测在２０２０－２０３０年间全球无线数据量将会增长??１０－１００?倍。??Ｍｏｒｅ?Ｍ？ｅ?Ｍｏｂｉｌｅ?Ｆａｓｔｅｒ?Ｍｏｂ＊ｆｃ??．．．Ｕｓｅｒ＊?Ｃｏｒｗｅｃｔｉｏｍ?Ｓｐｅｅｄｓ??Ｍｏｂ....

图１．?２?ＩＭＴ对于２０２０年及之后的预期使用场景示意图??此外，ＩＴＵ在报告ＩＴＵ－Ｒ?Ｍ．２４１２ｍ中给出了不同测试环境下的ＩＭＴ－２０２０??

ｒｒｉｖｆｌｉｙｒ．??Ｖｏｉｃｅ?：?１?ｊｍ??■？?ｒ?Ｓｅｌｆ－ｄｒｉｖｉｎｇ?ｃａｒ??Ｓｍａｒｔ?ｃｉｔｖ?－ｉ－．－．?ｉｉｌｌｉ?０－－，?＾，４?Ｊ，?Ｍｉｓｓｉｏｎ?ｃｒｉｔｉｃａｌ??，……，ｒｉ“：???Ｌｒｒｙ－ｒ＾＾ｒｒｒｒｒ＊－－?ａｐｐｌｉｃａｔｉ....

图１．?３空地异构网络示意图％??随着通信设备的不断小型化以及无人机制造成本的不断降低，无人机辅助??

ｄｒｏｎｅ－ｃｅｌｌｓ）已经被证明能够有效辅助地面蜂窝网络处理某些??区域不稳定的流量需求，改善网络性能［１７］。下图阐述了一种典型的空地异构网??络，无人机能够辅助地面基站进行热点区域数据量卸载（左半部分）或紧急救??援（右半部分），其中无人机通过无线回传链路（ｂａｃｋｈａｕｌ....

图２．１点过程网络示意图（从左到右分布为ＢＰＰ，ＰＣＰ以及ＨＣＰＰ）??１．二项式点过程ＢＰＰ：二项式点过程是由具有有限勒贝格测度ＡＡ）?＜?〇〇的集??合Ａ?ｃ?Ｒｄ中数目固定Ｗ的点产生的随

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本文编号：3981264