LTE HetNet網(wǎng)絡(luò)節(jié)能關(guān)鍵技術(shù).pdf

1、無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是未來一種比較主流的組網(wǎng)形式,成為研究界和工業(yè)界的關(guān)注熱點(diǎn)。LTE宏微異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)引入了低功率微基站,將會面臨新的挑戰(zhàn)。鑒于傳統(tǒng)的宏微異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)研究主要集中在提升系統(tǒng)容量和頻譜效率上,較少考慮宏微異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架下的能效問題,因此本篇論文針對日益突出的能耗問題,研究了基于宏微異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下的高能效Pico覆蓋優(yōu)化,高能效宏微協(xié)同接入控制策略以及關(guān)斷機(jī)制,實(shí)現(xiàn)在動態(tài)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)場景中的節(jié)能,同時(shí)保證了系統(tǒng)性能和網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
　　本文首先通

2、過分析基站能量消耗的各個(gè)組成部分,根據(jù)宏微基站的能量消耗模型和網(wǎng)絡(luò)能量效率,設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)能量效率評估方法,作為本文能效研究以及仿真的基礎(chǔ)。根據(jù)提出的網(wǎng)絡(luò)能量效率評估方法,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了宏微HetNet網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)級仿真和評估平臺,并且比對ITU標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了大尺度衰落和小尺度衰落信道校準(zhǔn)工作,確保平臺的正確性和可靠性。
　　在以上網(wǎng)絡(luò)級能效評估平臺工作的基礎(chǔ)上,本文進(jìn)行了以下研究工作:
　　以提升網(wǎng)絡(luò)能效為目標(biāo),研究了LTE宏微網(wǎng)絡(luò)中

3、微小區(qū)的最優(yōu)覆蓋范圍。首先研究了基于微小區(qū)邏輯偏置的覆蓋范圍優(yōu)化,得出不同邏輯偏置優(yōu)化Pico覆蓋范圍的網(wǎng)絡(luò)能效,確定了不同微小區(qū)部署場景下的邏輯偏置的最優(yōu)覆蓋范圍。接著研究了微小區(qū)上行路徑損耗覆蓋范圍優(yōu)化,得到不同網(wǎng)絡(luò)場景中利用上行路徑損耗擴(kuò)大Pico覆蓋范圍的網(wǎng)絡(luò)能效,并且比較了微小區(qū)邏輯偏置最優(yōu)覆蓋和上行路徑損耗覆蓋范圍優(yōu)化兩種方法。偏置配置和上行路徑損耗方法都可以有效擴(kuò)大Pico的覆蓋范圍,根據(jù)用戶分布密度不同,本文仿真了多種場

4、景下偏置配置擴(kuò)大Pico覆蓋范圍的網(wǎng)絡(luò)能效和上行路徑損耗擴(kuò)大Pico覆蓋范圍的網(wǎng)絡(luò)能效,對比了兩種方法在多種場景下對網(wǎng)絡(luò)能效的影響,評估了兩種擴(kuò)大方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),為綠色節(jié)能網(wǎng)絡(luò)的微小區(qū)擴(kuò)展提供技術(shù)參考。
　　在研究微小區(qū)最優(yōu)覆蓋的基礎(chǔ)上,本文研究了LTE宏微網(wǎng)絡(luò)中微小區(qū)最優(yōu)覆蓋的高能效接入控制(OCAC)策略。該策略采用了上行路徑損耗的 Pico覆蓋擴(kuò)大方法,可以利用低功率的微小區(qū)容納更多的用戶。由于覆蓋范圍的擴(kuò)大會給邊緣用戶帶

5、來嚴(yán)重的干擾問題,可能導(dǎo)致用戶不能正常通信,為此針對擴(kuò)大區(qū)域的用戶采取了宏微協(xié)同的接入控制,以網(wǎng)絡(luò)能效最優(yōu)為目的控制用戶的接入,同時(shí)確保網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。
　　最后,考慮到網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量是動態(tài)變化的,為了全面衡量網(wǎng)絡(luò)的能效,本文初步研究了 LTE宏微網(wǎng)絡(luò)中微小區(qū)動態(tài)關(guān)斷機(jī)制,以統(tǒng)計(jì)宏微異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)平均能效需要?dú)v經(jīng)業(yè)務(wù)量忙、中、閑的變化過程。在低業(yè)務(wù)量時(shí),以能效最優(yōu)為準(zhǔn)則,可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況動態(tài)變化關(guān)斷和開啟微站,實(shí)現(xiàn)在低業(yè)務(wù)量時(shí)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能。在