基于Femtocell異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的能效性能分析與優(yōu)化.pdf

1、近年來，隨著移動通信用戶數(shù)量和業(yè)務(wù)流量的爆炸式增長，在給運營商帶來巨大經(jīng)濟效益的同時，也導(dǎo)致信息通信技術(shù)(ICT)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的能耗急劇增加，碳排放量及能耗所占的比重迅速增加。因此，增加無線網(wǎng)絡(luò)容量的同時減少網(wǎng)絡(luò)的能源消耗，成為當(dāng)今無線通信發(fā)展的關(guān)鍵。
　　本文在發(fā)展綠色通信前提下，首先分析了基于Macro-Femto雙層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的干擾與能效問題。在宏小區(qū)(Macrocell)中部署毫微微小區(qū)(Femtocell)可以增加無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

2、容量，并能夠降低系統(tǒng)的能耗，但由于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)存在復(fù)雜的干擾，導(dǎo)致系統(tǒng)的能效性能有所降低，如果在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中進行功率控制或基站休眠則能夠減少干擾、降低系統(tǒng)功耗。然后，本文討論了采用隨機幾何理論建模Femtocell的分布時，在路徑損耗、陰影損耗和干擾受限的場景下，分析了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)使用相同頻率和正交頻率兩種情況下，系統(tǒng)的覆蓋性能與能效性能;給出了系統(tǒng)覆蓋性能的精確表達式，然后在基于一定的覆蓋性能前提下推導(dǎo)了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)能效的表達式，同時討論了Femt

3、o BS數(shù)量、覆蓋半徑等參數(shù)與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和能效之間的關(guān)系。
　　最后，根據(jù)用戶不同的接入形式，提出了兩種基站休眠方案:在封閉用戶接入模式的Femtocell中，采用基于用戶噪聲檢測的Femtocell睡眠方案;在密集部署的開放式用戶接入模式的Femtocell中，通過關(guān)閉用戶數(shù)較少的基站，并由相鄰的基站服務(wù)其原來的用戶的協(xié)作休眠方案。仿真結(jié)果表明，上述兩種休眠方式，在保證服務(wù)質(zhì)量的同時能夠降低基站的功耗，增加異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的能效。