蜂窩無線接入網(wǎng)能效分析模型研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，隨之而來的能耗和環(huán)保問題越來越引起了各界的關(guān)注，于是綠色通信的概念由此而生。而在以MIMO和OFDM為核心技術(shù)的4G通信系統(tǒng)中，主要強(qiáng)調(diào)了用戶通信速率的提高、用戶接入能力的加強(qiáng)以及干擾協(xié)調(diào)等問題，但并未對能量消耗的節(jié)省和環(huán)境的保護(hù)問題進(jìn)行詳細(xì)闡述。所以，本文針對綠色通信問題中的能效問題和無線接入網(wǎng)綠色評價問題展開了以下的一些研究。
　　首先，在單小區(qū)場景前提下，對已有的基站能耗模型進(jìn)行研究，將電路功耗、

2、電源功耗、空調(diào)功耗等輔助設(shè)備功耗考慮進(jìn)靜態(tài)功耗部分，建立了接近實際情況的線性功耗模型。再依據(jù)能效的經(jīng)典定義——系統(tǒng)性能除以總功耗，建立了基于實際線性功耗模型的能效分析模型，同時對不同系統(tǒng)參數(shù)與能效的關(guān)系進(jìn)行了仿真分析。并在此基礎(chǔ)上對在小區(qū)邊緣采用中繼通信的系統(tǒng)場景進(jìn)行了能效的仿真分析，與無中繼情況下的能效進(jìn)行了比較，并分析了差異存在的原因。
　　然后，針對基于吞吐率的能效問題進(jìn)行了分析研究，并提出了一個基于成功傳輸概率的能效評價模

3、型。以單蜂窩系統(tǒng)的能效模型為研究對象，分析了在滿足系統(tǒng)最低吞吐量需求的前提下實現(xiàn)系統(tǒng)能效函數(shù)的最大化時傳輸功率的值；接著引入通信中斷的概念，建立了基于中斷概率的吞吐率的數(shù)學(xué)模型，并就吞吐量閾值對于中斷概率的影響進(jìn)行了仿真分析；進(jìn)而建立了基于上述吞吐量模型的系統(tǒng)能量效率模型，并對相關(guān)參數(shù)產(chǎn)生的影響進(jìn)行了詳細(xì)的仿真和分析。
　　最后，提出了基于模糊數(shù)學(xué)的蜂窩無線接入網(wǎng)綠色評價模型。通過分析蜂窩無線接入網(wǎng)中能效和譜效的仿真結(jié)果，建立了無