面向5G移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡優(yōu)化關鍵技術研究.pdf

1、下一代移動通信網(wǎng)絡（5G）將于2020年全面實現(xiàn)商用，目前相關的5G愿景研究已完成，國際通信組織包括ITU、3GPP等都在積極推進5G標準，各大通信公司也紛紛提出面向5G移動通信系統(tǒng)的解決方案，并進行一系列的外場測試。與此同時，物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Thing, IoT）將大大擴展移動通信的服務范圍，從人人通信延伸到物物、人與物智能互聯(lián)，“萬物互聯(lián)”將是5G移動通信技術的主要趨勢之一。IoT應用廣泛，如智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、移動醫(yī)

2、療等，不同的IoT應用場景將有不同的業(yè)務特點和通信需求，如海量 IoT連接規(guī)模較大，需要網(wǎng)絡保證一定的吞吐量性能。本文將在面向5G移動通信的網(wǎng)絡架構下，以保證不同IoT應用場景的業(yè)務需求為研究目標，開展相關網(wǎng)絡優(yōu)化方面的研究工作。
　　具體研究內容如下：
　　1）針對IoT組尋呼的連接場景，在下一代移動通信網(wǎng)絡中應用NB-IoT技術的基礎之上，將網(wǎng)絡優(yōu)化的重點放到盡可能地保證 IoT設備的隨機接入性能上。為此，本文提出一種基

3、于時隙散射的 IoT組尋呼隨機接入優(yōu)化策略。首先為 IoT組尋呼的連接場景建立基于排隊論的數(shù)學模型；接著通過數(shù)學公式推導出初始狀態(tài)時散射到各個時隙的 IoT設備數(shù)，從而得出具體的時隙散射算法。系統(tǒng)仿真結果表明，本文提出的方案在IoT設備數(shù)增加時，依然能夠有效地保證IoT設備的隨機接入性能。
　　2）針對具有特定功能的IoT混合連接場景，將網(wǎng)絡優(yōu)化的重點放到保證時延敏感度高的業(yè)務的隨機接入性能上。為此，本文提出一種基于前導碼組合的隨

4、機接入優(yōu)化方案。主要的思想是用不同的前導碼組合來表征不同業(yè)務的優(yōu)先級，從而避免了靜態(tài)或半靜態(tài)前導碼分配方案的缺點。
　　本文給出了組合兩個前導碼的具體方案并推導出相應的不同優(yōu)先級業(yè)務的接入性能公式，通過系統(tǒng)仿真可以得到，本文提出的方案在保證低優(yōu)先級業(yè)務吞吐量的同時能夠有效地保證了高優(yōu)先級業(yè)務的時延需求。與此同時，本文提出的方案適用于具有不同時延敏感度的H2H與IoT混合連接場景。
　　3）針對海量連接的IoT業(yè)務連接場景，在