基于業(yè)務(wù)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下行節(jié)能策略研究.pdf

1、隨著移動(dòng)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多樣性與復(fù)雜性日益呈現(xiàn)，融合、協(xié)作已經(jīng)成為下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。未來的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將不會(huì)是某一種技術(shù)的天下，而應(yīng)該是多種技術(shù)并存，共同組成異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)。通信技術(shù)的不斷演進(jìn)為人們帶來了前所未有的便捷，但隨之而來的，還有通信系統(tǒng)中值得人們關(guān)注的能耗問題。從能源、環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)等多個(gè)方面來看，節(jié)能降耗已經(jīng)成為通信業(yè)亟待解決的問題。綠色通信以資源節(jié)約型、環(huán)境友好型為目標(biāo)，旨在滿足用戶服務(wù)質(zhì)量下，最小化能耗

2、或最大化系統(tǒng)能效（EE，Energy Efficiency）。
　　為此，本文主要致力于研究多制式網(wǎng)絡(luò)共存的異構(gòu)環(huán)境下基于業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)級(jí)節(jié)能問題和蜂窩通信系統(tǒng)與設(shè)備間（D2D，Device to Device）通信系統(tǒng)共存的異構(gòu)環(huán)境下的緩存節(jié)能問題。具體研究內(nèi)容和成果如下：
　　1.研究多網(wǎng)異構(gòu)環(huán)境下基于多業(yè)務(wù)的資源分配能耗最小化問題。根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)部署和基站（eNodeB，evolved NodeB）的實(shí)際功耗模型，在全球移動(dòng)通信

3、系統(tǒng)（GSM， Global System for Mobile Communication）、同步碼分多址（TD-SCDMA，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access）和長期演進(jìn)系統(tǒng)（LTE，Long Term Evolution）的多制式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，我們提出了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下基于能效的基站關(guān)斷和用戶關(guān)聯(lián)算法。首先，我們將不同業(yè)務(wù)下的資源分配問題建模為指派問題，其在保障用

4、戶獲得服務(wù)的同時(shí)最小化能耗代價(jià)，并利用匈牙利算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化配置。為了有效地評(píng)估該算法的性能，我們利用各網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)結(jié)合運(yùn)營商的真實(shí)運(yùn)營數(shù)據(jù)搭建了仿真平臺(tái)。仿真結(jié)果表明基于能效的基站關(guān)斷和用戶關(guān)聯(lián)算法相比當(dāng)前的現(xiàn)網(wǎng)接入算法具有更高的節(jié)能增益。
　　2.研究蜂窩通信系統(tǒng)和D2D通信系統(tǒng)共存的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于視頻業(yè)務(wù)的緩存節(jié)能問題。在單基站和多用戶組成的網(wǎng)絡(luò)場景中，將小區(qū)分成多個(gè)簇，僅允許同簇內(nèi)的用戶進(jìn)行D2D通信。我