基于Matlab模拟LTE-A异构网络环境的休眠切换算法

简介: 基于Matlab模拟LTE-A异构网络环境的休眠切换算法

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⛄ 内容介绍

这里,我们主要设置一个19个基站构造的规则六边形小区,具体的仿真效果如下所示:

这里,我们模拟了19个基站构成的小区,每个小区中间位置有一个基站,上图中红色区域部分。然后紫色的带内表示用户,这些点是在随机的运动的。蓝色方框是在每个小区内随机分布的PICO微微网络基站。

另外,这里我们模拟的是一个城市的中心区域的模型,即中间小区用户数量较多,基站基本上处于满负荷状态,而周边几个小区用户数量较少。

用户在实际中做的运动方程为随机方向的变速运动,因此这里设备的运动方程用如下的式子表示:

这里,假设设备是平面运动的,所以Z一直为0.

 其中速度因子,我考虑是模拟设备的变加速运动,即一个固定的速度V0和每个时刻不同的加速度的情况。角度为一个恒定的值与随机变量的叠加。即:

这样的情况,可以更加符合实际的设备运动的复杂情况。当a(t)为0的时候,设备做匀速运动。当a(t)为常数的时候,为匀加速运动,当a(t)为变化的值得时候,那么系统就为变加速运动。然后这里我简单的接收一下我们这个异构网络的休眠切换算法:在异构网络中,由于PICO网络的能耗远远小于MICRO基站的能耗,因此,在实际中,我们需要尽可能多的将设备与PICO基站建立连接,并同时通过系统对没有用户参与连接的MICRO基站进行关闭。

⛄ 部分代码

clc;

clear;

close all;

warning off;

addpath(genpath(pwd));


rng('default')


%%

%=============模拟场景======================================================

%用户个数

%定义每个小区的满负荷用户数量

SNU   = 12;

SNUP  = 4;

TIME  = 1000;%模拟场景总的仿真时间

world = 1250;%模拟场景的最大区域

NU    = 100;

Xu    = [0.15*world*randn(1,floor(NU/2)),0.7*world*randn(1,NU-floor(NU/2))];

Yu    = [0.15*world*randn(1,floor(NU/2)),0.7*world*randn(1,NU-floor(NU/2))];

%模拟基站和小区基站位置

%假设网络形状为6边型蜂窝

n     = 6;                

a     = 0:2*pi/n:2*pi;

R     = 250;%小区半径  

y0    = R*sin(a);

x0    = R*cos(a);

p     = 4;

q     = p;              

%基站坐标

%macrocell

XMBS   = [];

YMBS   = [];


%=============用户运动=====================================================

PX  = zeros(NU,TIME);

PY  = zeros(NU,TIME);

figure(1);

ind = 0;

for i=(-1*p):p

   for j=(-1*q):q

       %先确定macrocell的拓扑结构

       Xcen = i*1.5*R;

       Ycen = (j+mod(i,2)/2)*sqrt(3)*R;

       if sqrt(Xcen^2 + Ycen^2) <= 4*R  

          x = x0 + Xcen;

          y = y0 + Ycen;

          XMBS = [XMBS,Xcen];

          YMBS = [YMBS,Ycen];

          plot(x,y,'b');

          hold on;

          plot(Xcen,Ycen,'r*');

          hold on

       end

   end

end

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] 王广德, 常永宇, 蒋文婷,等. LTE-A异构网络下的高效资源分配算法[J]. 无线电通信技术, 2013(1):4.

[2] 徐凯悦, 康桂华, 陈焦. LTE-A异构网络中一种向下垂直切换预判决算法[J]. 科学技术与工程, 2017, 17(34):5.

[3] 常祺. LTE-A异构网络基于CRE技术的干扰协调算法研究[D]. 河北大学, 2016.

[4] 武强. LTE-A异构网下的移动性管理研究与仿真[D]. 北京邮电大学.

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