下一代超高速無線局域網(wǎng)上行鏈路能效研究與仿真
本文選題:WLAN + 載波聚合 ; 參考:《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:無線局域網(wǎng)以其獨特的不可替代性優(yōu)勢成為當(dāng)前移動通信的重要組成部分。此外,隨著人們對WLAN提出更高的速率要求以及對多種Qo S需求的多媒體業(yè)務(wù),使得下一代超高速無線局域網(wǎng)勢必向著較高Qo S保證和支持多寬帶能力發(fā)展。本課題也以下一代高速WLAN技術(shù)(NUHT)為背景下的研究。對無線局域網(wǎng)的研究大都是考慮在一定的資源分配情況下,獲得系統(tǒng)吞吐量的最大化,并且對于容量較高的無線鏈路,為了滿足不斷增加的服務(wù)質(zhì)量需求,用戶設(shè)備的能量消耗也會變得很大。然而,相比之下電池的容量相對于無線局域網(wǎng)速率的提升要滯后很多。此外,在上行鏈路系統(tǒng)中用戶傳輸?shù)碾娏ο脑跓o線功率預(yù)算中占據(jù)主導(dǎo)地位。因此,在綠色通信網(wǎng)絡(luò)中,除了頻譜效率和吞吐量外,能源效率已經(jīng)成為未來無線通信的主流趨勢。本文的主要研究內(nèi)容也是基于下一代超高速無線局域網(wǎng)下的節(jié)能通信。創(chuàng)新性工作主要是在基于基本的聯(lián)合載波聚合(JC)和獨立載波聚合(IC)基礎(chǔ)之上,設(shè)計了動態(tài)載波聚合(DCA)機制,系統(tǒng)模型為上行鏈路。此外,由于在不同的應(yīng)用場景中,發(fā)射功率與系統(tǒng)配置和信道質(zhì)量相互關(guān)聯(lián),并且每個成員載波(CC)的隊列長度與服務(wù)速率有關(guān),為了使能效的評估更具有普遍性,文中提出了歸一化能源效率(NEE)指標。通過仿真分析表明,本文設(shè)計的動態(tài)載波聚合機制在理想平衡系統(tǒng)(IBS)下取得了能效性能的上限。在動態(tài)載波聚合機制之上,針對接入帶寬能力不同的用戶,主要是指不支持載波聚合的用戶,與支持載波聚合的用戶混合接入模式下對系統(tǒng)能效以及傳輸速率的影響做了分析與建模。設(shè)計了只使用一個主成員載波(PCC)的概率值進行系統(tǒng)能效評估的準則,仿真結(jié)果表明服務(wù)最長隊列(SLQ)模型獲得比基于公平的輪詢算法(RRP)更好的能效。文章的后面,描述了一類特殊的網(wǎng)絡(luò)負載模型,即存在負載量較大并且不支持載波聚合的用戶終端。為了系統(tǒng)的能效更高,資源調(diào)度器(RS)會將該類用戶分配到信道增益最大并且服務(wù)速率最高的成員載波上去。此外,針對前面的設(shè)計的DCA機制,只是給出了分析上限值,因此在最后的部分,給出了在實際系統(tǒng)模型中的數(shù)據(jù)結(jié)果并與理論分析做了比較與分析。
[Abstract]:Wireless local area network (WLAN) has become an important part of mobile communication due to its unique irreplaceable advantage. In addition, with the demand of higher rate for WLAN and multimedia services for many QoS requirements, the next generation ultra-high speed wireless LAN is bound to develop towards higher QoS guarantee and support multi-wideband capability. This topic also takes the next generation high-speed WLAN technology as the background. Most of the research on WLAN is to maximize system throughput under certain resource allocation, and for wireless links with high capacity, in order to meet the increasing demand of quality of service (QoS). User equipment energy consumption will also become very large. By contrast, however, battery capacity lags behind WLAN speed gains. In addition, in uplink systems, the power consumption of user transmission dominates the wireless power budget. Therefore, in green communication networks, in addition to spectrum efficiency and throughput, energy efficiency has become the mainstream trend of wireless communication in the future. The main content of this paper is also based on the next generation super-high-speed wireless LAN energy-saving communication. The innovative work is mainly based on the basic joint carrier aggregation (JC) and independent carrier aggregation (ICIC), and designs a dynamic carrier aggregation (DCA) mechanism with uplink model. In addition, since transmission power is correlated with system configuration and channel quality in different application scenarios, and the queue length of each member carrier CC) is dependent on the rate of service, in order to make the evaluation of energy efficiency more universal, In this paper, the normalized energy efficiency index is proposed. The simulation results show that the proposed dynamic carrier aggregation mechanism achieves the upper limit of the energy efficiency performance under the ideal balance system (IBS). On the basis of dynamic carrier aggregation mechanism, for users with different access bandwidth, they mainly refer to those who do not support carrier aggregation. The effects of hybrid access mode with carrier aggregation on system energy efficiency and transmission rate are analyzed and modeled. A criterion for evaluating system energy efficiency using only one primary carrier carrier (PCC) probability value is designed. The simulation results show that the service longest queue SLQ model is more efficient than the fair polling algorithm (RRP). At the end of this paper, we describe a special network load model, that is, user terminals with large load and no carrier aggregation. In order to improve the efficiency of the system, the resource scheduler RSs will assign this class of users to the member carriers with the highest channel gain and the highest service rate. In addition, in view of the DCA mechanism designed before, the upper limit value of the analysis is only given, so in the last part, the data results in the actual system model are given and compared with the theoretical analysis.
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TN925.93
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,本文編號:1849402
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