廣播與通信融合網(wǎng)絡(luò)能量效率的研究與計算.pdf

1、我國正在大力推進(jìn)廣播電視模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換，這將釋放出大量超高頻（UHF, Ultra High Frequency）資源，下一代廣播電視無線網(wǎng)（NGB-W, Next Generation Broadcast-Wireless）將有效利用這一重要頻譜資源，通過廣播網(wǎng)與通信網(wǎng)的融合，優(yōu)化無線信息業(yè)務(wù)傳輸。另一方面，從綠色通信的角度，能量效率（EE, Energy Efficiency）已經(jīng)越來越成為各種類型的無線網(wǎng)絡(luò)性能度量指標(biāo)之一。然而，對

2、廣播與通信融合網(wǎng)絡(luò)的能量效率問題，在國內(nèi)外的研究文獻(xiàn)中還不多見，而且這種新型融合網(wǎng)絡(luò)相對于傳統(tǒng)單一通信網(wǎng)在能量效率方面的優(yōu)劣勢至今還沒有整體分析和評估。針對這一問題，本文依托中國科學(xué)院上海高等研究院的國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）項目“下一代廣播電視網(wǎng)無線寬帶接入技術(shù)研究”，對廣播與通信融合網(wǎng)絡(luò)的能量效率問題進(jìn)行了研究，并提出了提高能量效率的可行性方法。
　　本文首先針對TD-LTE（Time Division-Long T

3、erm Evolution）與數(shù)字廣播電視（DTV，Digital broadcast Television）在同頻和異頻共存工作時出現(xiàn)的多種干擾情況，在滿足最小信號檢測強(qiáng)度條件下，分析得出了TD-LTE基站與DTV發(fā)射塔之間距離間隔和頻率間隔的限定條件，并在該限制條件下，計算出了TD-LTE基站與DTV發(fā)射塔之間地理間隔和工作頻段的數(shù)值結(jié)果，使同頻或異頻系統(tǒng)共存時能有效通信。
　　其次，提出了一種新的系統(tǒng)模型及分析方法，對廣播與

4、通信融合網(wǎng)絡(luò)的能量效率進(jìn)行了研究，即從用戶請求的業(yè)務(wù)角度出發(fā)，將請求的業(yè)務(wù)分類為熱門與非熱門業(yè)務(wù)，基于隨機(jī)空間網(wǎng)絡(luò)模型，對融合網(wǎng)絡(luò)中的廣播大塔、蜂窩基站以及用戶進(jìn)行建模。通過考慮廣播網(wǎng)的覆蓋范圍及蜂窩網(wǎng)的中斷概率，得出了廣播與通信融合網(wǎng)絡(luò)下系統(tǒng)的能量效率閉合表達(dá)式，并討論了熱門業(yè)務(wù)概率對融合網(wǎng)絡(luò)能效的影響?；谠撊诤舷到y(tǒng)模型，仿真結(jié)果表明，當(dāng)熱門業(yè)務(wù)超過總業(yè)務(wù)的5％后，融合網(wǎng)絡(luò)能效相比于單蜂窩網(wǎng)絡(luò)有顯著提高，這種新的系統(tǒng)模型及能效分析方