基于LTE技术的异构网络中微微基站的节能研究

【摘要】：飞速发展的移动通信技术以及人们不断提高的通信需求，使得通信产业的能耗和污染问题日益严重。绿色通信，就是要在发展通信技术、提高通信质量的基础上，提高系统的能效，以达到节能和环保的目的。 在绿色通信的研究中，异构网络是一个热点。异构网络，即在通信网络中，同时具有不同发射功率的基站给用户提供服务。这会提高网络部署的灵活性。绿色通信可以利用异构网络中的各式小型基站，为用户提供更短的接入距离，减小通信过程中的路径损耗，达到提高能效的效果。 微微基站是LTE(Long Term Evolution,长期演进技术)异构网络中的重要组成部分。微微基站的发射功率通常在23dBm至30dBm之间，主要部署于城市热点区域、地下停车场、居民小区和村庄等。微微基站成本低廉，安装方便，目前正在大规模的推广和使用。 本文将研究由宏基站和微微基站组成的异构网络中，以不同方式部署微微基站以及为微微基站设置不同的CRE(Cell Range Extension)对系统能效的影响。 本论文在之前研究工作的基础上，主要有三个工作重点。第一，将微微基站的部署方式灵活考虑，考虑了微微基站部署于郊区与城市的不同，并且分别详细推导其能效。第二，将微微基站的CRE利用到系统的节能中来，在不同的场景中，为系统找到最优的CRE设置。第三，提出了分段式微微基站CRE部署方式，进一步优化了系统性能。 本论文由五章构成。 第一章简要介绍LTE的技术背景和网络架构。 第二章先详细介绍了微微基站的CRE，以及现有的异构网络中的绿色通信技术。接着，详细叙述了宏基站-微微基站这一异构网络模型，推导了基站对用户的传输功率以及系统吞吐率，并给出了衡量系统能效的指标。 第三章讨论了宏基站-微微基站这一模型在郊区中的应用，并通过仿真，对方案进行了验证，找到了能使系统能效最高的部署方式。 第四章讨论了宏基站-微微基站这一模型在城市中的应用，并提出了微微基站CRE的分段式部署。之后通过仿真，验证了其有效性。 第五章对全文内容进行总结。 【关键词】：绿色通信 异构网络 能效 微微基站的面积延展
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-16
• 第一章 绪论16-24
• 1.1 引言16-18
• 1.2 LTE 系统综述18-22
• 1.2.1 LTE 演进路线18-19
• 1.2.2 LTE 系统架构19-21
• 1.2.3 LTE 技术特点21-22
• 1.3 本文内容与结构安排22-24
• 1.3.1 论文内容23
• 1.3.2 章节安排23-24
• 第二章 异构网络与绿色通信24-45
• 2.1 引言24-25
• 2.2 基于 LTE 系统的异构网络25-27
• 2.3 现有异构网络中的绿色通信技术27-32
• 2.4 微微基站的面积延展区域32-35
• 2.4.1 微微基站简介32-33
• 2.4.2 微微基站的面积延展区域介绍33-35
• 2.5 本文系统模型35-43
• 2.5.1 传输功率计算36-39
• 2.5.2 吞吐率计算39-42
• 2.5.3 系统能效计算42-43
• 2.6 本章小结43-45
• 第三章 微微基站在郊区中的节能部署45-54
• 3.1 引言45
• 3.2 郊区模型45-49
• 3.2.1 郊区模型中基站的传输功率计算46-48
• 3.2.2 郊区模型系统吞吐率计算48-49
• 3.3 郊区模型能效计算与仿真49-53
• 3.4 本章小结53-54
• 第四章 微微基站在城市中的节能部署54-66
• 4.1 引言54
• 4.2 城市模型54-60
• 4.2.1 城市模型中基站的传输功率计算55-58
• 4.2.2 城市模型系统吞吐率计算58-60
• 4.3 城市模型能效计算与仿真60-63
• 4.4 分段式微微基站 CRE 的应用与仿真63-65
• 4.5 本章小结65-66
• 第五章 总结及计划66-68
• 5.1 全文总结66-67
• 5.2 未来工作展望67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-72
• 硕士期间研究成果72-73
• 个人简历73-74

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