【摘要】：綠色移動通信技術(shù)是未來蜂窩移動通信系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,毫微微基站由于具有發(fā)送功率小、頻譜效率高,且支持高速率的移動用戶接入并提供更高的服務(wù)質(zhì)量等優(yōu)點,已成為移動通信網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù),并得到越來越廣泛地運(yùn)用和部署。因此,移動通信系統(tǒng)不可避免地采用異構(gòu)Macro-femto蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。目前,國內(nèi)外有關(guān)異構(gòu)Macro-femto蜂窩網(wǎng)絡(luò)能效優(yōu)化的研究已經(jīng)取得了一定的成果,包括基站協(xié)同功率控制、自適應(yīng)休眠、基站部署以及用戶關(guān)聯(lián)策略等。由于Macro-femto網(wǎng)絡(luò)具有密集性、異構(gòu)性和自組織性等特點,這使得無線網(wǎng)絡(luò)中的資源管理十分復(fù)雜。為提高網(wǎng)絡(luò)的能效,本文對功率控制算法展開研究。首先,考慮到異構(gòu)Macro-femto蜂窩網(wǎng)絡(luò)中基站和用戶之間的數(shù)據(jù)傳輸時延,以及整個網(wǎng)絡(luò)的能效問題,本文采用李雅普諾夫優(yōu)化理論將用戶數(shù)據(jù)時延轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)隊列的穩(wěn)定性進(jìn)行求解,并根據(jù)排隊論的相關(guān)知識來分析時延與能效之間的制約關(guān)系。文中設(shè)置了功率控制參數(shù)和用戶調(diào)度參數(shù),分別用來提高能效和降低用戶數(shù)據(jù)時延,并設(shè)計了能效和時延折衷的功率控制算法(Power Control Algorithm for Energy Efficiency and Delay Trade-off,PCA-ED)。通過選取合適的折衷參數(shù),可以獲得能效和時延的折衷。通過仿真表明,PCA-ED算法可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下,最大限度地提高系統(tǒng)能效。其次,考慮到無線通信信道是頻率選擇性的時變信道,如何根據(jù)當(dāng)前信道質(zhì)量去選擇能效較高并滿足用戶最低數(shù)據(jù)速率要求的資源塊是資源塊分配的核心問題。本文結(jié)合資源塊分配和功率控制技術(shù),通過給用戶合理地分配資源塊和功率等級來提高整個網(wǎng)絡(luò)的能效。由于能效最大化問題難于求解,本文分別通過Dinkelbach方法,拉格朗日對偶方法對能效函數(shù)進(jìn)行一系列的轉(zhuǎn)換,最終求解出相關(guān)參數(shù)。本文設(shè)計了基于資源塊分配的功率控制算法(Power Control Algorithm based on Resources blocks Allocation,PCA-RA),各個基站以輪詢方式為各個用戶分配好資源塊后,多次迭代以更新功率等級來實現(xiàn)能效最大化。仿真結(jié)果顯示,該算法可以有效地提高系統(tǒng)能效。
【圖文】：

圖 1.1 異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)示意圖 信系統(tǒng)中，宏小區(qū)主要由傳統(tǒng)的功率大概在 5W-40W 左右，功率半徑較大，在其覆蓋范圍內(nèi)的用容易產(chǎn)生覆蓋盲區(qū)和覆蓋熱點。被放在熱點區(qū)域或者信號盲區(qū)，基站配置有全向天線，需要運(yùn)營。室外型基站的發(fā)送功率范圍的發(fā)射功率通常為 250mW 甚至宏基站與小區(qū)邊緣用戶之間，它邊緣用戶的數(shù)據(jù)。根據(jù)節(jié)點與用和帶外節(jié)點。其發(fā)射功率在 2W

宏基站有以下區(qū)別： 方式不同：FBS 主要由用戶自行安裝，，無需運(yùn)營商提前規(guī)劃。內(nèi)環(huán)境中，以降低終端或基站的上下行發(fā)射功率。而 MBS 由，安裝方式復(fù)雜。 管理方式不同：FBS 分為 3 種用戶接入方式，小區(qū)內(nèi)只有有限，而宏基站采用的是開放式用戶組，所有用戶都可以接入基接口不同：FBS 到核心網(wǎng)的接口協(xié)議是基于 IP 協(xié)議的，而 M 協(xié)議。FBS 的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖如圖 1.2 所示。 的發(fā)射功率不同：FBS 的發(fā)射功率一般在 100mW 左右，最大要應(yīng)用于室內(nèi)小面積覆蓋區(qū)域。而宏基站的發(fā)射功率范圍在 千米。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.53

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 陳文博;基于Femtocell功率控制技術(shù)與能效的研究[D];寧夏大學(xué);2015年

2 謝邦睿;異構(gòu)網(wǎng)資源分配與功率控制方案探究[D];南京郵電大學(xué);2013年

本文編號：2600125