Ray Pearl, Huang Lei, Shen Bin

(Laboratoire clé de Mobile Communication Technology, l'Université Chongqing des Postes et Télécommunications, Chongqing 400065, Chine)

Dans un réseau hétérogène de petite cellule déploiement à grande échelle de cellules, le nombre de porteurs scans utilisateur inter-fréquence détecter scène sera une augmentation substantielle par rapport au déploiement traditionnel, l'utilisateur sera une augmentation correspondante de la consommation d'énergie. Une nouvelle stratégie de découverte basée sur la cellule à double petite connectée à l'adresse de l'efficacité énergétique au bord des utilisateurs du réseau qui font la découverte de petites cellules. Grâce à une stratégie souple de balayage inter-fréquence, inter-fréquence de réduire considérablement la consommation d'énergie détectée de l'utilisateur par rapport au programme de découverte de base de données d'empreintes digitales classique à base de radio-petites cellules, dont une simple et une grande efficacité spectrale. Les émissions de simulation que le programme utilisateur peut réduire efficacement la consommation d'énergie et d'améliorer l'efficacité de l'utilisateur balayage inter-fréquence, les utilisateurs mobiles à grande vitesse, tout en évitant le balayage inter-fréquence.

Petite cellule trouvé; connecteur double; balayage inter-fréquence; efficacité énergétique

CLC: TN929.5

Code de document: A

DOI: 10,16157 / j.issn.0258-7998.171450

format de citation chinois: Ray Pearl, Huang Lei, Shen Bin Un petit programme de découverte à deux connectés à base de cellules Technologie électronique, 2018,44 (1): 104-108,113.

Anglais format de citation: Lei Zhenzhu, Huang Lei, Shen Bin. Une connexion à double bande à base de petites cellules système de découverte . Application de la technique électronique, 2018,44 (1): 104-108,113.

0 introduction

Avec le développement rapide de l'Internet mobile et la technologie de réseau et de ses diverses applications, services de données mobiles est en pleine explosion, de sorte que le débit de données de réseau et les besoins de capacité système supérieur et les défis. Pour résoudre les problèmes et répondre aux besoins des entreprises en croissance au-dessus de l'industrie ont mis en avant un certain nombre de solutions innovantes, telles que: à grande échelle du système MIMO , la technologie des ondes millimétriques , la technologie des petites cellules et ainsi de suite. Parmi eux, la technologie des petites cellules est l'un des la façon la plus directe et efficace pour accroître la capacité du système et d'améliorer le taux d'information, mais aussi la clé de l'avenir des systèmes et des réseaux 5G permet l'une des technologies.

Le déploiement d'un grand nombre de petites cellules pour augmenter la capacité du système et des informations de taux, mais ils ont de nombreux problèmes et défis, tels que: les interférences graves petit intervalle , petite cellule et exécuter conjointement une commutation fréquente entre la petite cellule et similaires. Avec l'augmentation de la petite cellule, l'UE lors de la cellule de recherche plus petite, par rapport à la base macro existante déploiement du réseau de la station, il nécessite beaucoup de balayage inter-fréquence (balayage inter-fréquence, IFS), résultat dans l'UE dans le processus de consommation énergie . Par conséquent, un grand nombre de petits déploiement de réseau hétérogène cellulaire de cellules, comment réduire l'UE a découvert dans une petite consommation d'énergie cellulaire et le processus de transfert est un des problèmes pratiques très importants. Document et sont proposées en fonction de l'évaluation de l'état de mobilité UE et petite base de données d'empreintes digitales radio cellulaire programmes de détection RSSI, toutes deux effectuées par le processus d'IFS en évitant UE d'aveugle, UE dans le but de la conservation de l'énergie, cependant, les deux sont des limites.

Pour résoudre les problèmes ci-dessus, nous vous proposons une nouvelle stratégie basée sur la découverte de petites connexions à deux cellules, afin de résoudre le bord de la cellule macro UE situé dans un petit problème de perte d'énergie de processus de découverte de cellules. Lorsque l'UE reçoit une intensité interférence cellulaire macro signal de référence de bruit répond à une certaine plage, il déclenche la procédure UE pour IFS. Pendant ce temps, le présent mode de réalisation compte tenu de la mobilité UE, l'UE éviter l'état de mobilité élevée inefficace afin de compléter le petit processus de découverte cellulaire mis en uvre IFS ou opération de transfert à petites cellules.

1 modèle de système

1.1 Modèle réseau

Dans cet article, la scène est une petite cellule grande déploiement d'un réseau hétérogène de cellules, comme le montre la figure. Le bord de la cellule macro, la cellule macro due à une mauvaise qualité du signal, l'UE ne peut pas répondre aux besoins de communication, UE besoin de trouver que ses petites cellules environnantes et se connecter. Dans les programmes de découverte de cellules traditionnelles, UE doit IFS périodiquement, dans le but de découvrir une petite cellule, mais ont tendance à consommer beaucoup d'UE d'énergie.

connexion bi-bande fait référence à petites cellules occuper simultanément deux bandes de basses et hautes fréquences, à savoir à la fois à petites cellules et une cellule macro relation inter-fréquence, la relation est la même fréquence. La bande basse est appelée ici DSSC (1) (Double Spectrum petites cellules (1)), appelée DSSC haute fréquence (2). De sorte que la bande de fréquence basse occupée par la cellule macro un DSSC (1), tandis que la petite cellule occupe une DSSC (1) et la DSSC (2) deux bandes de fréquences, comme illustré sur la Fig. Pour assurer la cohérence d'une petite couverture cellulaire dans les deux bandes, la petite station de base cellulaire dans deux Transmission de puissance de bande satisfait à la formule suivante :

Dans lequel, les cellules PTx2 et Ptx1 sont de petite puissance d'émission dans la bande de fréquences DSSC (2) et la DSSC (1) est, des bandes L1 et L2, respectivement DSSC (1) et la perte de trajet DSSC (2).

1.2 Modèle de signal

Quand aucune connexion à la, au temps t a reçu le signal de référence de station de base macro UE de petite cellule (à savoir la bande UE k DSSC (1)) est un signal d'interférence sur bruit est défini comme:

Le schéma 2 a été trouvé sur la base des connexions cellulaires à double petits

2.1 Schéma de principe et un petit processus de découverte de cellules

Lorsque l'équipement utilisateur reçoit le signal de référence K stations de base macro satisfait à une plage prédéterminée, il déclenche la procédure d'UE pour IFS. Afin de faciliter la détection de la valeur de k UE correspondant à la position actuelle, il peut rendre la puissance totale du signal reçu à k UE:

2.2 l'état limite d'UE mobiles à grande vitesse IFS

Depuis l'activité UE se déplaçant rapidement dans une petite couverture cellulaire temps relativement court, il fera l'IFS traiter un grand nombre d'UE non valide. IFS par exemple UE à travers le processus d'établissement d'une connexion avec une petite cellule, mais le temps de connexion ne durée des exigences pré-spécifiées satisfont pas (par exemple moins de 10 s), le processus de IFS ou l'UE, mais ne peut pas terminer ont réussi à trouver une petite cellule ou une petite cellule pour établir une connexion, peut être IFS considéré comme non valide . Ainsi, si l'UE ne se déplace pas à grande vitesse un état IFS limites mesurables, permettra de réduire considérablement l'efficacité de l'UE pour la numérisation inter-fréquence.

Selon l'analyse ci-dessus, la plage de commande de l'IFS dans l'anneau représenté sur la figure 6, à savoir lorsque l'UE S avec une valeur détectée fréquence IFS se situe dans la plage de valeurs correspondant à la région annulaire, déclenchée uniquement pour k UE IFS. Supposons que la vitesse de déplacement v satisfait > Vth (Vth est une vitesse de seuil prédéterminée) de l'équipement utilisateur UE est considéré comme se déplaçant à grande vitesse, le besoin de système pour limiter l'UE pour IFS, y de la formule (7):

2.3 deux types de mécanismes IFS

Dans laquelle R1 est la taille déterminée par la formule (8), la formule (9).

3 Simulation et analyse de performance

3.1 Simulation de scénarios et paramètres

Dans cet article, la simulation au niveau système, de petites cellules trouvées dans la simulation du schéma proposé. Supposons que le système de réseau, une seule cellule macro, une bande de bord de cellule macro 20 est déployé de manière uniforme à petites cellules et une cellule macro occupe la plus basse fréquence, tout en occupant une petite cellule avec une haute fréquence de bande basse. Supposons également que la zone de bord de la cellule macro, avec un UE 50, respectivement, à des vitesses différentes de mouvement dans une plage de mouvement circulaire du bord de la macro-cellule, chaque UE et répétée au moins deux fois ou plus dans un mouvement circulaire. Pendant le mouvement de l'UE, si elle réussit trouvé près de la petite cellule, le réseau sera basé sur la charge du système, l'UE détermine si pour passer la petite cellule. paramètres de simulation spécifiques, comme indiqué dans le tableau 1. . IFS est supposé qu'un UE effectue la consommation d'énergie :

Dans lequel, PL1 et PL2 sont des bandes DSSC (1) et la perte de trajet DSSC (2), du est la distance entre les deux extrémités de l'émetteur-récepteur.

3.2 Analyse des résultats de simulation

Afin de vérifier l'efficacité des différents aspects de l'énergie, respectivement, trois types de programmes de simulation. Pour faciliter l'analyse décrite ici de telle sorte que les programmes de montrant un cellules classiques petites ont trouvé des programmes de découverte sur la base de petit connecteur à double cellule en solution, le schéma II représente une seule valeur de seuil, le programme de trois représentent une petite double double valeur de seuil basée sur une connexion cellulaire programme de découverte. . La figure 7 est un schéma de la figure trois types de consommation d'énergie UE. Comme on peut le voir sur la figure, lorsqu'un UE se déplaçant à 10 km / h à, par rapport à un schéma, le schéma II et schéma UE trois économiser beaucoup d'énergie, la période d'IFS est de 80 ms lorsque, le schéma II et le schéma III peuvent être une consommation de moins de 2% du programme, à savoir, par rapport à un mode de réalisation, une économie de plus de 98% de l'énergie IFS UE lui-même. En effet, le schéma II et le schéma trois balayage inter-fréquence de l'équipement utilisateur est contrôlé dans un intervalle très faible, à savoir, une petite zone de couverture de cellule ou une plage de secteur, ne satisfait quand une plage de fréquence prédéterminée avec le résultat de la détection, que la gâchette l'opération de IFS UE. Cela signifie que l'UE que dans une petite zone de couverture cellulaire, ou seulement les bords pour IFS, une réduction significative non valide UE IFS, pour atteindre l'objectif d'économie d'énergie UE.

La figure 8 est un graphique Schéma II Schéma III IFS fois de la vitesse de déplacement de l'équipement utilisateur. Expérimentale a pris des vitesses différentes autour du bord de la cellule macro UE deux semaines en mouvement, la vitesse de déplacement de l'UE mesurée pour différents moments de l'IFS. Comme on peut le voir sur la figure, deux paires de fonctions du programme UE mobile à grande vitesse sans limitation l'IFS, IFS fois augmentent avec la vitesse de déplacement de UE, aucune tendance nette à la baisse. Lorsque d'autre part, l'UE IFS forme de réalisation, trois contribuer sensiblement à limiter le mouvement à grande vitesse, le nombre d'utilisateurs qui IFS avec la vitesse de déplacement de l'UE augmente ont diminué de manière significative, et lorsque la vitesse de déplacement est supérieure à 40 km / h IFS forte baisse du nombre, cela montre que le programme éviter IFS trois étaient dans une large mesure.

La figure 9 est un schéma Schéma II trois relations non valide normalisé correspondant entre la vitesse de déplacement du temps IFS UE. Comme on peut le voir sur la figure, avec l'augmentation de la vitesse de déplacement de UE, le nombre d'IFS invalides réalisation à trois augmentation plus évidente dans le schéma II. Cela montre que par rapport à l'option II, l'option III peut réduire le grand nombre d'UE non valide de IFS, augmentant ainsi l'efficacité de la découverte de petites cellules. En effet, par rapport à l'option III schéma II peut effectivement empêcher l'UE se déplaçant à grande vitesse IFS. La figure 10 est un UE dans le cas d'un mouvement de faible vitesse (0 ~ 50 km / h), UE avec le temps à petites cellules entre l'équipement utilisateur connecté au schéma de la relation vitesse de déplacement. Comme on peut le voir sur la figure, à faible vitesse, trois types de petites cellules trouvées dans le programme petite différence de temps de connexion UE cellulaire est faible. Ceci est appelé mode de réalisation décrit ici, à faible vitesse, les cellules conservent une forte probabilité de détection, tandis que, au détriment d'une légère réduction de la probabilité de trouver à petites cellules, peut se déplacer à la limite supérieure de la vitesse IFS UE, améliorant ainsi l'UE à petites cellules l'efficacité de la découverte.

4 Résumé

Cet article présente un petit mécanisme de découverte double liaison cellulaire, conçu deux utilisateurs programme d'IFS à l'adresse de la consommation d'énergie au cours de l'IFS zones à problèmes haute de bord trouvé dans un petit UE cellulaire. Les deux système UE en réduisant le nombre d'IFS inutiles, pour atteindre l'objectif d'économie d'énergie UE. Traditionnellement petit régime de découverte cellulaire comparée à petites cellules trouvées dans le schéma proposé peut sauver UE pour la numérisation de l'énergie de fréquence intermédiaire IFS 98%, en même temps, en autre signal de réglage à l'interférence seuil de bruit (à savoir, ensemble à double seuil), peut être à grande vitesse IFS limite pour UE mobile, améliorer l'efficacité des petites cellules trouvées, tout d'éviter efficacement la commutation fréquente de dégradation de qualité de communication des problèmes causés.

références

E LARSSON, Edfors O, Tufvesson F, et al.Massive MIMO pour les systèmes sans fil de prochaine génération .IEEE Communications Magazine, 2014,52 (2): 186-195.

DAVE S, DUBEY A, Macwan S, système de communication cellulaire et al.5G avec millimeterwaves: étude des besoins, matériels et effets biologiques .IEEE Conférence internationale sur la recherche en informatique et réseaux de communication Intelligence, 2015.

Damnjanovi A, Montojo J, enquête WEI Y, et al.A sur des réseaux hétérogènes 3GPP .Wireless IEEE Communications, 2011,18 (3): 10-21.

RYU Y, KIM J G.Cell chercher un système 3GPP LTE en utilisant une annulation d'interférence 0,2015 Septième Conférence internationale sur ICUFN 2015: 579-584.

PRASAD A, LUNDEN P, Tirkkonen O, et al.Energy efficace mécanisme de balayage de fréquence intermédiaire souple pour une meilleure petite découverte de cellules .Vehicular Technology Conference.IEEE 2013: 1-5.

HONG Y, X XU, temps de connexion TAO M.Predictive basée petite stratégie de découverte de cellules pour le LTE avancé et au-delà .Wireless Communications et NETWO-RKING Conference.IEEE 2014.

PRASAD A, LUNDEN P, Tirkkonen O, et al.Energy découverte à petites cellules efficace en utilisant des cartes de radio sur la base d'intensité de signal reçu .Vehicular Technology Conference (DCV Printemps), 2013 IEEE 77th.IEEE 2013: 1-5.

Mahbas A.Double spectre petite cellule (DSSC) pour découvrir petit inter-fréquence cellule inHetNet .IEEE Conférence internationale sur Communications.IEEE 2015.

3GPP TR 36.839.E-UTRA, la mobilité de renforcer-ments dans les réseaux hétérogènes .Ver. 0.5.0,2012.

Nokia Siemens Networks, Nokia Corporation.R2-116151: la détection de petites cellules dans un environnement Hetnet 0,2011.