TD-LTE下行基站关断节能技术研究

发布时间：2017-04-11 10:26

  本文关键词：TD-LTE下行基站关断节能技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着智能终端的普及以及移动互联网的迅猛发展,通信网络中业务量呈现几何级数的增长。为了满足用户需求,移动通信技术也在不断演进,从仅支持基本移动通信的2G网络,到基本保障移动互联网应用的3G网络,再到支持各种高速流媒体业务传输的4G长期演进系统(LTE,Long Term Evolution),每一代移动通信技术都大大提高了系统容量以及信息传输速率。然而,LTE基站覆盖范围小,因此需要布设大量的基站来实现全网覆盖,这无疑增加了网络运营成本,成为运营商面临的一大运营难题。为了实现绿色经济,同时考虑移动无线网络的7‘潮汐效应’,即在不同时间、不同地点的网络负载有所不同,关断技术应运而生。该技术通过动态分析网络负载,进而根据负载调整网络中的资源数,在减小链路间相互干扰的同时降低网络能耗,被认为是一种高效的节能方案。本文主要致力于研究基站关断技术在TD-LTE系统中的应用,具体来说,结合C-RAN这种新型无线接入网络架构与传统一体化基站架构,提出集中式和分布式两种基于网络负载的动态基站关断解决方案。具体研究内容与成果如下:1.研究在C-RAN以及一体化基站两种网络架构下的基站关断问题。具体地,本文结合两种架构下的功耗模型,将该问题建模为一个优化模型,该模型在用户服务质量需求、资源分配的约束下最小化网络能耗。为了解决其求解复杂度高的问题,本文针对未来网络发展方向以及现网情况,提出了集中式以及分布式两种解决方案,并从网络运营的角度设计两种方案的执行流程,分析各方案的适用范围,并将两种方案进行全方位对比。2.为了对基站关断策略进行评估,利用LTE系统中的关键性技术,同时结合运营商的真实运营数据搭建仿真平台。为了验证本文提出的基站关断策略的真实性与有效性,该仿真平台还引入了多层网络的仿真模型,并通过与其他平台对比,突出了本文搭建的平台在仿真维度以及数据准确性方面的优势。3.分析本文提出的两种基站关断策略,并通过仿真比较了不同策略在C-RAN网络架构与一体化基站架构下的性能。仿真结果表明,相比于传统一体化基站架构,不同基站关断策略在C-RAN架构下都有较高的节能增益,并且本文提出的两种基站关断策略在节能的同时有效保障了用户服务质量。
【关键词】：TD-LTE 节能 基站关断 C-RAN
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符号对照表10-11
• 缩略语对照表11-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 网络架构演进15-16
• 1.3 研究现状16-18
• 1.4 研究内容18-19
• 1.5 论文组织结构19-20
• 第二章 TD-LTE下行基站关断策略20-42
• 2.1 场景介绍20-21
• 2.2 功耗模型21-25
• 2.2.1 传统网络架构下功耗模型21-22
• 2.2.2 C-RAN网络架构下功耗模型22-25
• 2.3 TD-LTE基站关断节能建模及分析25-28
• 2.3.1 关断策略简介25-26
• 2.3.2 系统模型26-27
• 2.3.3 问题分析27-28
• 2.4 基于能效的基站关断及用户关联算法（PEBUA）28-36
• 2.4.1 问题求解28-29
• 2.4.2 分解后的求解29-31
• 2.4.3 运筹学指派问题31-33
• 2.4.4 指派算法代价矩阵的生成33-34
• 2.4.5 方案流程34-35
• 2.4.6 算法复杂度35
• 2.4.7 利用指派算法求解的利弊35-36
• 2.5 自适应多小区协作关站节能算法（AMCES）36-39
• 2.5.1 问题求解36-37
• 2.5.2 适用范围37
• 2.5.3 方案流程37-39
• 2.6 两种基站关断策略比较39-40
• 2.7 本章小结40-42
• 第三章 TD-LTE下行基站关断策略仿真平台42-56
• 3.1 TD-LTE简介42-45
• 3.1.1 TD-LTE下行帧结构42-43
• 3.1.2 TD-LTE下行关键技术43-45
• 3.2 LTE下行基站关断仿真平台设计45-55
• 3.2.1 平台概述45-47
• 3.2.2 场景介绍47-50
• 3.2.3 主要仿真模块50-55
• 3.3 本章小结55-56
• 第四章 TD-LTE下行基站关断策略性能比较56-72
• 4.1 场景介绍56-57
• 4.2 算法性能仿真57-71
• 4.2.1 仿真参数57-58
• 4.2.2 仿真对比算法58-59
• 4.2.3 基站侧性能59-66
• 4.2.4 用户侧性能66-69
• 4.2.5 算法性能分析69-70
• 4.2.6 结果意义70-71
• 4.3 本章小结71-72
• 第五章 总结与展望72-74
• 参考文献74-78
• 致谢78-80
• 作者简介80-81

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本文编号：298909