新型5G移動(dòng)通信系統(tǒng)接入網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著4G網(wǎng)絡(luò)的大范圍普及，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)獲得了飛速的發(fā)展，各種新的功能和設(shè)備層出不窮。各種智能化設(shè)備的應(yīng)用，極大的推進(jìn)了整個(gè)社會(huì)的發(fā)展。但是伴隨著設(shè)備接入數(shù)量的極速增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的以H2H為主而設(shè)計(jì)的通信網(wǎng)系統(tǒng)將會(huì)受到極大的沖擊。特別是數(shù)量龐大的、業(yè)務(wù)類(lèi)型多變的、分布不均衡的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將會(huì)對(duì)整個(gè)接入網(wǎng)系統(tǒng)性能產(chǎn)生巨大的影響。在不降低現(xiàn)有的H2H設(shè)備的通信質(zhì)量的前提下，如何采用新的方法和技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足新進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的通信需求是一個(gè)值得研究的內(nèi)容。未來(lái)

2、移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)必然會(huì)向著多元化的方向來(lái)發(fā)展，各種類(lèi)型的設(shè)備都會(huì)接入到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中來(lái)。例如無(wú)人駕駛、視屏監(jiān)控、虛擬現(xiàn)實(shí)等設(shè)備。為了滿(mǎn)足不同設(shè)備的服務(wù)質(zhì)量需求，業(yè)界引入軟件定義網(wǎng)絡(luò)。軟件定義網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)和控制進(jìn)行分離，將控制功能集中到控制器。如何在新的架構(gòu)下更好的實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡也是非常重要的內(nèi)容。
　　本文將首先提出當(dāng)前研究的相關(guān)理論和背景，圍繞隨機(jī)接入過(guò)程和負(fù)載均衡過(guò)程這兩個(gè)非常重要的過(guò)程提出新的優(yōu)化方案，用來(lái)滿(mǎn)足未來(lái)海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入的通

3、信要求。具體的內(nèi)容如下：
　　1.介紹現(xiàn)有的LTE系統(tǒng)中隨機(jī)接入的過(guò)程和其相關(guān)協(xié)議，同時(shí)對(duì)軟件定義網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了說(shuō)明。詳細(xì)介紹ALOHA和其相關(guān)的協(xié)議族。闡述了隨機(jī)接入的流程和錯(cuò)誤處理。同時(shí)又介紹了軟件定義網(wǎng)絡(luò)，包括其概念和核心思想以及Openflow協(xié)議。討論了如何使用軟件定義網(wǎng)絡(luò)對(duì)現(xiàn)有的接入網(wǎng)架構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)。
　　2.對(duì)現(xiàn)有LTE系統(tǒng)在海量設(shè)備接入的場(chǎng)景下進(jìn)行了建模分析。發(fā)現(xiàn)當(dāng)用戶(hù)接入數(shù)目上升時(shí)，現(xiàn)有系統(tǒng)的沖突解決算法不能正常

4、工作，碰撞沖突概率急速的上升，用戶(hù)設(shè)備接入吞吐率下降。為了能夠使系統(tǒng)在重負(fù)載情況下正常運(yùn)行，本文在自適應(yīng)的隨機(jī)接入模型基礎(chǔ)上提出了一種反饋?zhàn)赃m應(yīng)的隨機(jī)接入策略，能夠保證在重負(fù)載情況下吞吐率不下降，同時(shí)較現(xiàn)有系統(tǒng)的平均接入時(shí)延有所降低。
　　3.對(duì)比了傳統(tǒng)的負(fù)載均衡場(chǎng)景和新的軟件定義網(wǎng)絡(luò)下的負(fù)載均衡場(chǎng)景。討論在新的軟件定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下負(fù)載均衡過(guò)程中限制條件的變化。然后在新的條件下進(jìn)行建模，采用遺傳算法對(duì)負(fù)載均衡進(jìn)行調(diào)優(yōu)。并使用傳統(tǒng)的協(xié)