基于C-RAN网络架构的资源分配算法研究

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随着用户流量的指数级增长,传统的接入网络架构已不能满足现代社会发展对速率、时延、移动性成本和频谱效率的更高要求,这触发了对新型网络架构设计的需求。云无线接入网(Cloud Radio Access Network,C-RAN)就是在这种情况下产生的。C-RAN是一种集协作式无线电,集中化处理和实时云计算为一体的绿色无线接入网络构架,不但可以改善传统的网络设备,减少机房数量,降低能耗,还具备集中式的处理能力,使得我们依据小区业务负载和用户的服务质量(Quality of Service,Qos)需求高效地利用网络中的频谱资源,能量资源和计算资源变得切实可行。在此背景下,本文从C-RAN整体架构入手,主要考虑系统的频谱资源和能量效率,研究与资源分配相关的问题,并提出相应的策略。具体如下:从频谱资源分配的角度来看,本课题是基于C-RAN网络架构中频谱资源分配方案的研究。在部分频率复用划分小区的方式下,考虑小区不同区域用户业务负载的变化,提出了一种基于图染色的动态频谱资源分配的方案。仿真结果表明,所提出的频谱资源分配方案与其他两种参考方案相比,有效地提高了网络中的频谱利用效率。从能量效率的角度来看,本课题是基于C-RAN网络架构下基带资源池的处理能效问题的研究。在C-RAN背景下,以最小化基带资源池的能耗为目的,先对远端射频头(Remote Radio Head,RRH)进行基站簇的划分,再将其与基带处理单元(Baseband Unit,BBU)调度的资源分配方案相结合,形成联合资源调度方案。仿真结果表明,所提方案能在尽可能减少工作状态的BBU的同时降低基带资源池的能量消耗。
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