基于协作机制的蜂窝网络能效研究

【摘要】近年来,以多协议、多载波、多用户、多业务为特征的蜂窝网络快速增长,并且随着业务需求的不断多样化,提高蜂窝网络的能效已经成为一个关键问题。对于蜂窝网络,基站消耗了整个网络能量的近60%-70%,提高基站的能效是网络运营商所关心的一个重要问题。在绿色蜂窝网络中,业务量的时空分布呈现出越来越大的动态特性,因此如何提高网络能效将成为蜂窝网络性能研究的一个热点问题。1.对基于覆盖效率的蜂窝网络协作节能优化算法进行了研究。目前蜂窝网络研究的热点问题是既要满足网络的覆盖要求,又要有效地提高网络能效,那么联合优化基站的覆盖效率和能量效率是有望实现的,本文主要研究能量效率的优化问题。蜂窝网络中常见的基站激活概率算法是预先给基站设定一个激活概率,每个基站都按照此概率随机地激活,而且激活的概率是相互独立的,但由于基站之间缺乏协同,使得该算法的效率达不到预期的效果,并且基站的激活状态无法根据目标的状态变化而进行动态地调整。本文依据基站的覆盖效率与能量效率的综合性能优化,给出了基站激活概率的明确计算方法,并且通过相邻基站间协作对基站的激活概率进行优化,实现在激活较少基站的情况下,有效提高网络性能。2.对基于高能效的中继辅助蜂窝系统协作机制进行了研究。针对中继辅助蜂窝系统多用户、多业务等特性,采用相邻中继站之间的协作来进行中继站的休眠控制,使得中继站以一个较低的发射功率在满足时延、速率等服务质量要求的情况下充分体现系统的能效,以达到节能的目的。因为每个中继站的业务负载能力、载波数目等是有限的,所以中继站是否进入休眠状态不光与其自身的负载及载波等有关,也跟其相邻的中继站的负载及载波等有直接的关联。并且频繁的模式转换对网络能耗也有影响,所以模式转换也是蜂窝网络节能研究必须考虑的一个方面。
【作者】赵燕琴；
【导师】薛建彬；
【作者基本信息】兰州理工大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】蜂窝网络；高能效；协作机制；中继辅助；激活概率；

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