LTe-Advanced中繼通信系統(tǒng)的能效研究與仿真.pdf

1、近年來(lái)移動(dòng)智能終端飛速發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)正向提供高速率服務(wù)方向演進(jìn)。成倍增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和隨時(shí)隨地接入的需求使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)施需求急劇擴(kuò)大，而如何減少移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的能耗已經(jīng)成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題，無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù)的研究已經(jīng)成為當(dāng)今無(wú)線通信領(lǐng)域研究的重點(diǎn)課題。
　　第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)小組(LTE/LTE-Advanced)正致力于在LTE-Advanced系統(tǒng)中使用具有經(jīng)濟(jì)效益的中繼(Relay)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)小區(qū)吞吐量和覆

2、蓋范圍的增益。本文旨在研究分析添加了中繼的LTE-Advanced系統(tǒng)的能源效率，進(jìn)而闡明LTE-Advanced系統(tǒng)中的中繼技術(shù)將是構(gòu)建未來(lái)綠色通信網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文首先介紹了LTE-Advanced以及中繼技術(shù)，LTE-Advanced系統(tǒng)中的中繼技術(shù)并不完全等同于傳統(tǒng)的中繼技術(shù)。緊接著介紹了綠色通信以及現(xiàn)有無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)節(jié)能的技術(shù)和方法、以及度量指標(biāo)，這些都為隨后的研究?jī)?nèi)容提供了相關(guān)的背景基礎(chǔ)。然后進(jìn)行建模仿真分析研

3、究了LTE-Advanced中繼系統(tǒng)的能源效率，最后提出了基于站點(diǎn)休眠的高能效網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂撇呗裕疚牡闹饕芯績(jī)?nèi)容包括:
　　1.基于3GPP定義的不同的場(chǎng)景，通過(guò)系統(tǒng)仿真的方法來(lái)分析中繼技術(shù)帶來(lái)的性能增益，并分析不同的中繼參數(shù)配置對(duì)于系統(tǒng)性能的影響。包括不同的中繼數(shù)量和中繼發(fā)射功率對(duì)系統(tǒng)用戶接入鏈路信干噪比、平均每扇區(qū)吞吐量和系統(tǒng)能源效率的影響。從仿真結(jié)果得出相比于傳統(tǒng)無(wú)中繼的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，中繼技術(shù)可以帶來(lái)可觀的系統(tǒng)性能增益的結(jié)論。

4、但是受中繼回程鏈路的容量限制，以及中繼自身的能源消耗，系統(tǒng)的吞吐量和能源效率的提升具有上限。
　　2.提出了基于站點(diǎn)開(kāi)關(guān)的動(dòng)態(tài)節(jié)能算法(DES)，該算法將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D建模為一個(gè)加權(quán)連接圖來(lái)表示基站和用戶之間的連接關(guān)系，在此基礎(chǔ)上最大化QoS和節(jié)能兩方面的綜合性能，并且在中繼蜂窩網(wǎng)絡(luò)和無(wú)中繼蜂窩場(chǎng)景中進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。在不同的業(yè)務(wù)負(fù)載量和業(yè)務(wù)負(fù)載分布條件下，仿真結(jié)果表明DES算法提升了系統(tǒng)性能。特別是在低業(yè)務(wù)量時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的能效得到了