小蜂窝网络能量效率的分析

发布时间：2017-10-09 22:06

  本文关键词：小蜂窝网络能量效率的分析

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【摘要】：近年来,移动运营商正面临着成倍增长的数据流量需求,因此必须在网络扩容与升级方面加大资本投入。所需的资本支出和运营支出降低了移动运营商的营业收入,相关的二氧化碳排放量也逐渐成为生态环境保护的焦点,因此小蜂窝网络作为满足以上需求的一个重要手段被提出。当基站密度显著增加时,分析小蜂窝网络的能量效率成为节约能源、实现可持续发展绿色通信的有效途径。在此背景下,本文从基站密度、用户密度、基站电路功率消耗、基站天线数这几方面对小蜂窝网络能量效率进行分析,并与大规模MIMO的能量效率进行对比。首先,本文研究了在不同的休眠模式下基站密度与用户密度关系对小蜂窝能效的影响,分析了随机休眠模式与常规休眠模式下基站与用户密度比例对平均用户速率与能量效率的影响。接着,本文分析了不同基站天线数下的小蜂窝能量效率,并得出需要对网络能量效率与频谱效率进行权衡与折衷的结论。最后对大规模MIMO与小蜂窝网络在小区边缘信噪比、基站休眠策略以及电路功率消耗三种影响因素下的能量效率进行了对比,并通过仿真得知:当小蜂窝网络中的小区数目较小时,大规模MIMO能通过较小的电路功率消耗来获得更高的能量效率;当小蜂窝网络中小区数目较大时,不论功率消耗参数取何值大规模MIMO的能量效率总是低于小蜂窝网络。
【关键词】：小蜂窝网络 绿色通信 能量效率 频谱效率 大规模MIMO 信噪比
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 专用术语注释表8-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 论文的研究背景9-11
• 1.2 国内外发展现状11-13
• 1.2.1 小蜂窝网络能耗发展概述11-13
• 1.2.2 大规模MIMO能耗发展概述13
• 1.3 研究内容与章节安排13-15
• 第二章 小蜂窝网络15-20
• 2.1 小蜂窝网络技术概述15-16
• 2.2 小蜂窝网络的产生意义与优势16
• 2.3 小蜂窝网络关键技术与挑战16-19
• 2.3.1 小蜂窝网络功率控制技术17
• 2.3.2 小蜂窝网络小区选择技术17-18
• 2.3.3 小蜂窝网络调度策略18
• 2.3.4 小蜂窝网络技术挑战18-19
• 2.4 本章小结19-20
• 第三章 BS-UE对小蜂窝能量效率的影响20-32
• 3.1 引言20-21
• 3.2 网络模型21-22
• 3.3 能量效率分析22-26
• 3.3.1 中等比例24-25
• 3.3.2 高比例25
• 3.3.3 低比例25-26
• 3.4 仿真验证以及结果分析26-30
• 3.4.1 仿真场景以及参数设置26-27
• 3.4.2 数值结果以及性能分析27-30
• 3.5 本章小结30-32
• 第四章 基站天线数对小蜂窝能量效率的影响32-42
• 4.1 引言32-33
• 4.2 网络模型33-34
• 4.3 能量效率分析34-40
• 4.3.1 成功传输概率分析35-37
• 4.3.2 基站密度影响分析37-38
• 4.3.3 基站天线数影响分析38-40
• 4.4 仿真验证以及结果分析40-41
• 4.4.1 仿真场景以及参数设置40
• 4.4.2 数值结果以及性能分析40-41
• 4.5 本章小结41-42
• 第五章 大规模MIMO与小蜂窝网络能量效率对比42-55
• 5.1 引言42-43
• 5.2 网络模型43-45
• 5.2.1 大规模MIMO与小蜂窝网络模型43-44
• 5.2.2 下行链路传输模型44-45
• 5.3 能量效率分析45-48
• 5.4 仿真场景以及参数设置48-54
• 5.4.1 仿真场景以及参数设置48-49
• 5.4.2 数值结果以及性能分析49-54
• 5.5 本章小结54-55
• 第六章 总结与展望55-57
• 6.1 课题研究总结55
• 6.2 课题展望55-57
• 参考文献57-60
• 致谢60

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本文编号：1002654