異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是下一代無線通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。通過設(shè)置低功率的飛蜂窩（femtocell）節(jié)點(diǎn)或者利用設(shè)備到設(shè)備通信（device-to-device,D2D）,異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)能夠以低發(fā)送功率獲得高頻譜效率,因此得到工業(yè)界與學(xué)術(shù)界的重視。此外,綠色通信的概念深入人心,其目標(biāo)是追求可持續(xù)的、能量有效的通信,研究對(duì)象為能量有效的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、無線供電通信網(wǎng)絡(luò)等。在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中,飛蜂窩用戶或D2D用戶可以復(fù)用宏蜂窩用戶的頻譜資源,同時(shí)會(huì)給宏蜂窩通信帶來干擾,可以利用資源管理技術(shù)分配用戶的發(fā)送功率、頻譜資源、接入控制等方式來降低或消除相互之間的干擾。另一方面,在無線供電通信網(wǎng)絡(luò)中,用戶需要分配時(shí)間進(jìn)行能量采集和數(shù)據(jù)發(fā)送。不同的數(shù)據(jù)發(fā)送階段使用的時(shí)間分配方式會(huì)帶來不同的系統(tǒng)性能,其資源規(guī)劃也由于時(shí)間與功率的耦合而難以處理。尋找有效的資源分配算法是研究的關(guān)鍵。目前無線通信用戶為典型的電池受限移動(dòng)設(shè)備,而綠色通信追求可持續(xù)的、能量有效的通信,因此針對(duì)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)綠色通信設(shè)計(jì)有效的資源管理算法是下一代無線通信的研究熱點(diǎn)之一。本文將針對(duì)不同的通信場(chǎng)景,研究異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)綠色通信資源管理技術(shù)。本文的主要研究內(nèi)容及貢獻(xiàn)如下:1.針... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

–25G發(fā)展時(shí)間線

被稱為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)[12]（heterogeneous network, HetNet），如圖1–3所示。1.2.1 飛蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)近年來，飛蜂窩由于其低廉的布設(shè)成本而受到學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的普遍重視。飛蜂窩網(wǎng)絡(luò)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）提升室內(nèi)覆蓋：預(yù)計(jì)有大約 50% 的移動(dòng)通話和 67% 的數(shù)據(jù)需求將在室內(nèi)環(huán)境中產(chǎn)生[15]。然而，由于很大的室內(nèi)建筑穿透衰減，宏基站發(fā)送的信號(hào)損耗很大，甚至有可能無法在室內(nèi)環(huán)境中檢測(cè)到信號(hào)。這就造成傳統(tǒng)宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)中可能產(chǎn)生覆蓋空洞[16]（coverage hole）。在室內(nèi)環(huán)境部署飛蜂窩可以為用戶提供更好的覆蓋，因?yàn)橛脩襞c飛蜂窩的距離比較近。（2）流量轉(zhuǎn)移：數(shù)據(jù)通過寬帶有線發(fā)送到室內(nèi)的飛蜂窩，這樣可以減輕宏蜂窩的網(wǎng)絡(luò)擁塞問題[17]。（3）減小開銷：傳統(tǒng)宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)需要仔細(xì)的規(guī)劃取址和高昂的建設(shè)費(fèi)用。而隨著技術(shù)的發(fā)展，飛蜂窩基站可以實(shí)現(xiàn)“即插即用”（plug-and-play），并且飛蜂窩基站也很便宜[17]。（4）減少能量消耗：通過設(shè)置小基站，用戶可以從最近的小基站獲得更強(qiáng)的信號(hào)。因此只需要低功率節(jié)點(diǎn)就可以實(shí)現(xiàn)[18]。（5）提高服務(wù)質(zhì)量：由于單個(gè)飛蜂窩通常只服務(wù)少量的移動(dòng)用戶

network topology with the co-existance of macrodell andfemtocell networks.如圖3–1所示，考慮一個(gè)宏蜂窩與 個(gè)飛蜂窩共存的下行異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，所有的基站使用相同的載波頻率。標(biāo)記宏蜂窩基站為 BS 0，標(biāo)記 個(gè)飛蜂窩基站為 BS 1 到 BS 。每個(gè)基站（BS ）配備有 根天線，利用 個(gè)數(shù)據(jù)流服務(wù) 個(gè)用戶。每個(gè)用戶利用 根天線進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。假設(shè)每個(gè) BS 在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)至多服務(wù)一個(gè)用戶，那么在時(shí)隙 ，第個(gè)用戶的接收數(shù)據(jù)可以表示為：y√U H V x∑ √U H V x U n(3–1)其中， 表示時(shí)刻

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]面向5G通信網(wǎng)的D2D技術(shù)綜述[J]. 錢志鴻,王雪.  通信學(xué)報(bào). 2016(07)
[2]全雙工通信關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 張丹丹,王興,張中山.  中國科學(xué):信息科學(xué). 2014(08)



本文編號(hào)：3604434