面向5G移动通信的入网节能优化设计研究

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当前移动通信技术飞速进步,人们有了更高的网络的性能需求,超密集网络(Ultra-Dense Network,UDN)逐渐成为备受关注的热点技术。UDN由于部署了大量的低功率节点(Low Power Node,LPN),使得用户的体验、频谱效率以及网络的容量得到非常大的提升,但也带来网络能耗大大增加的弊端。为此,本研究主要围绕基站能效方面展开。本文对相关技术基础进行了调研,详细研究分析了UDN技术,研究了UDN的网络架构和使用场景,研究了两种经典的基站休眠算法。UDN基站中存在能耗较高的问题,所以本文推出一类以非邻区关系进行分簇对应的集中方式的基站休眠的算法。通过非邻区关系准则的核心思想,对每一部分进行分簇,把低功率的基站形成一簇,此种低功率基站并不会针对用户做出对应的切换。另外,考虑每簇基站能效的均值连同用户、基站方位,确定潜在休眠基站以及基站运行判决机制,按照簇内形成的判决机制,将全部簇按照次序做出判决。本文推出了休眠算法,并经过了仿真实验验证,其网络性能是比较好的。为了降低系统的能耗,在确保用户服务质量(Quality of Service,Qo S)的前提下,本文提出了一种基于半分布式的基站休眠技术。与集中式与分布式休眠技术相比,半分布式休眠技术结合了两者的技术优点,主要包括群唤起算法、自休眠算法。利用分簇使运算复杂度下降,利用宏基站和邻基站共同辅助的群唤起算法获取休眠节点信息,利用自休眠算法提升调度灵活性。本研究提出的半分布式休眠技术相较于不休眠技术,可以降平均13%的能耗,提升9%的吞吐率。
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