發(fā)布時間：2017-04-01 16:01

  本文關(guān)鍵詞：異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)下基站節(jié)能技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著社會的進(jìn)步,人們對通信業(yè)務(wù)的需求越來越高。為此,現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)一改過去傳統(tǒng)單一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),取而代之的是層疊式的、立體的異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種在傳統(tǒng)宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上部署大量低功耗節(jié)點(diǎn),在一定程度上可以有效解決網(wǎng)絡(luò)深層覆蓋的問題,為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的通信質(zhì)量,但是問題也隨之顯現(xiàn)。各式各樣的低功耗節(jié)點(diǎn)的大量部署,也加劇了網(wǎng)絡(luò)的能耗。而且所有的節(jié)點(diǎn)都是以最大功率進(jìn)行工作,但是現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)中,用戶的分布是隨機(jī)的,而且小區(qū)的流量存在典型的“潮汐效應(yīng)”,所以在低負(fù)載時間段,就會造成網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。目前節(jié)能減排,低碳環(huán)保,打造綠色通信網(wǎng)絡(luò)已成為業(yè)內(nèi)的研究熱點(diǎn)問題。本文正是以此為技術(shù)背景,依據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量特性,針對異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)研究基站休眠技術(shù)。(1)首先對異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的概念進(jìn)行了梳理和總結(jié);接下來主要是對綠色通信技術(shù)中的一些度量指標(biāo)進(jìn)行了歸納和總結(jié),主要介紹了三種典型的衡量指標(biāo),同時對綠色通信的理念進(jìn)行了介紹;最后總結(jié)和分析了現(xiàn)有一些關(guān)于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能技術(shù)。(2)研究了一種基于用戶連接的基站休眠技術(shù):以宏基站和微基站共存的兩層異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)為研究對象。在網(wǎng)絡(luò)低負(fù)載時期,通過引入環(huán)境感知技術(shù),實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中用戶和基站之間的連接關(guān)系進(jìn)行感知,建立一個連接矩陣,以此來建立一個加權(quán)二部圖。將用戶的Qo S和基站負(fù)載考慮進(jìn)去,將二者的加權(quán)值作為二部圖的權(quán)值,建立相應(yīng)的權(quán)值矩陣。通過不斷優(yōu)化連接矩陣使得目標(biāo)效益值實(shí)現(xiàn)最大化,從而得到最優(yōu)的基站和用戶之間的連接關(guān)系。通過建模,將問題轉(zhuǎn)化成一個0-1整數(shù)規(guī)劃問題,通過粒子群優(yōu)化算法對問題進(jìn)行求解,從而輸出最優(yōu)的連接矩陣。依據(jù)此連接矩陣執(zhí)行相應(yīng)的休眠策略,將負(fù)載為零的基站進(jìn)行關(guān)閉,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。仿真實(shí)驗(yàn)表明,在網(wǎng)絡(luò)低負(fù)載期,通過執(zhí)行所提的基站休眠算法可以有效降低網(wǎng)絡(luò)的整體能耗,提升網(wǎng)絡(luò)整體的能量效率,達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)綠色通信。(3)在執(zhí)行基站休眠策略之后,也會存在以下問題:網(wǎng)絡(luò)的中斷概率有所增加,即產(chǎn)生了部分覆蓋漏洞;另外若基站休眠期間有新用戶到達(dá)和離去,休眠基站會處于頻繁激活和休眠的狀態(tài)。因此針對該算法存在的不足,通過引入小區(qū)聚焦技術(shù),提出一種基于小區(qū)補(bǔ)償機(jī)制的基站節(jié)能算法。將二對稱元和三對稱元補(bǔ)償有效結(jié)合起來,依據(jù)休眠小區(qū)的負(fù)載情況及實(shí)施覆蓋補(bǔ)償小區(qū)的資源剩余情況進(jìn)行有效的補(bǔ)償,以能量效率作為補(bǔ)償小區(qū)的選擇依據(jù)。仿真實(shí)驗(yàn)表明,通過引入補(bǔ)償機(jī)制,執(zhí)行休眠算法后,更多較低負(fù)載的基站進(jìn)入休眠狀態(tài),網(wǎng)絡(luò)的中斷概率也得到一定程度的降低。論文的研究和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提的基站休眠算法可以減少網(wǎng)絡(luò)的能量消耗,實(shí)現(xiàn)綠色通信。
【關(guān)鍵詞】：異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò) 能量效率 基站休眠 小區(qū)補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.53
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國內(nèi)外關(guān)于綠色通信技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)外關(guān)于課題的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 1.4 本文主要結(jié)構(gòu)15-16
• 第2章 綠色通信與蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù)16-30
• 2.1 異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)基本概念16-24
• 2.1.1 Femtocell關(guān)鍵技術(shù)17-20
• 2.1.2 Relay關(guān)鍵技術(shù)20-22
• 2.1.3 Microcell關(guān)鍵技術(shù)22-23
• 2.1.4 Picocell關(guān)鍵技術(shù)23-24
• 2.2 能量效率度量指標(biāo)24-26
• 2.2.1 器件級能量效率24-25
• 2.2.2 節(jié)點(diǎn)級能量效率25-26
• 2.2.3 網(wǎng)絡(luò)級能量效率26
• 2.3 蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù)26-28
• 2.3.1 基站設(shè)備級節(jié)能26-27
• 2.3.2 基站間協(xié)作節(jié)能27-28
• 2.3.3 基站供電系統(tǒng)的優(yōu)化28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第3章 基于用戶連接的基站休眠機(jī)制30-46
• 3.1 無線網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)境感知30-32
• 3.1.1 面向移動終端的環(huán)境感知30-31
• 3.1.2 面向基站端的環(huán)境感知31-32
• 3.2 基于用戶連接的基站休眠技術(shù)32-39
• 3.2.1 系統(tǒng)模型32-36
• 3.2.2 粒子群算法36-38
• 3.2.3 基站休眠機(jī)制38-39
• 3.3 實(shí)驗(yàn)仿真與分析39-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第4章 基于小區(qū)補(bǔ)償?shù)幕竟?jié)能算法46-64
• 4.1 小區(qū)補(bǔ)償機(jī)制46-57
• 4.1.1 小區(qū)補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵技術(shù)48-49
• 4.1.2 覆蓋補(bǔ)償方法49-57
• 4.2 基于小區(qū)補(bǔ)償?shù)幕拘菝咚惴?/span>57-59
• 4.3 實(shí)驗(yàn)仿真與分析59-62
• 4.4 本章小結(jié)62-64
• 第5章 總結(jié)與展望64-66
• 5.1 總結(jié)64-65
• 5.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-72
• 作者簡介及科研成果72-74
• 致謝74

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 牛志升;龔杰;周盛;;能效與資源優(yōu)化的超蜂窩移動通信系統(tǒng)基礎(chǔ)研究[J];電信科學(xué);2014年12期

2 喻鵬;李文t，

本文編號：280874