蜂窝网络能量消耗分析及优化研究

发布时间：2017-08-22 08:25

  本文关键词：蜂窝网络能量消耗分析及优化研究

  更多相关文章： 蜂窝网络 高能效 OFDMA 迭代跟踪 CDMA

【摘要】：由于近年来,以多协议、多载波、多户、多业务为特征的蜂窝网络快速增长,并且随着业务需求的不断多样化,提高蜂窝网络的能效己经成为一个关键问题,因此如何提高网络能效将成为蜂窝网络性能研究的重点。本文首先介绍了蜂窝网络的相关理论知识,并且对OFDMA和CDMA的系统模型进行了介绍,主要的工作内容如下:首先,虽然对通信系统性能的研究已经进行了多年,但OFDMA系统下行链路的全局最小能耗仍然是一个挑战。本文对控制处理器,具体电路和模拟前端的能耗进行了联合最小化,并以算法的复杂性、资源调度、编码率和调制阶数作为优化变量。由于在控制处理器中所执行的优化算法决定其它部件的能量消耗,因此本文提出了一种基于迭代算法的的方式跟踪OFDMA下行链路系统总体能源消耗最小值。最后,通过仿真实验论证了基于实际参数跟踪的有效性。其次,多跳蜂窝通信目前已被提出用来克服传统蜂窝网络的一些不足之处。其中采用多跳方式可以有效增加网络容量和降低能量消耗。本文主要对基于CDMA的多跳蜂窝网络能量消耗进行分析与研究,并进行了最优化设计。该方案分析了多跳蜂窝网络的上行链路容量和能量消耗,然后推导出当系统容量最大,且能量消耗最小时的最优化公式,并采用迭代算法得到了最优解。最后,通过仿真定量分析了不同路径参数下网络能量消耗的变化,仿真结果表明当参数一定时,可以通过多跳获得蜂窝系统性能的最优解。
【关键词】：蜂窝网络 高能效 OFDMA 迭代跟踪 CDMA
【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
• ABSTRACT5-7
• 专用术语注释表7-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 研究的背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.3 本文研究的贡献13
• 1.4 论文的组织结构13-14
• 第二章 关键技术介绍14-25
• 2.1 传统蜂窝网络概述14-20
• 2.1.1 蜂窝概念14-15
• 2.1.2 蜂窝网络的演进15-17
• 2.1.3 蜂窝网络的特点17-19
• 2.1.4 蜂窝网络的缺陷19-20
• 2.2 多跳蜂窝网络概述20-24
• 2.2.1 多跳蜂窝网络20-22
• 2.2.2 设计和开放性问题22-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 基于OFDMA下行链路系统的能耗及优化研究25-34
• 3.1 系统模型25-26
• 3.2 能量消耗模型26-27
• 3.3 能量消耗优化公式27-32
• 3.3.1 优化公式27-28
• 3.3.2 迭代算法28-31
• 3.3.3 仿真结果及相关分析31-32
• 3.4 本章小结32-34
• 第四章 基于CDMA多跳蜂窝网络的能耗及优化研究34-44
• 4.1 系统模型34-38
• 4.1.1 网络模型34-35
• 4.1.2 传输模型35
• 4.1.3 容量模型35-38
• 4.2 能量消耗模型38-40
• 4.3 能量消耗优化公式40-43
• 4.3.1 优化公式40-41
• 4.3.2 迭代算法41
• 4.3.3 仿真结果及相关分析41-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第五章 总结与展望44-45
• 5.1 本文的工作总结44
• 5.2 进一步工作展望44-45
• 参考文献45-48
• 附录1 攻读硕士学位期间参加的科研项目48-49
• 致谢49

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本文编号：718094