MISO-OFDM下行链路中的高能效自适应资源分配算法研究

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随着温室气体排放被证实为全球变暖和极端气候的日益频繁的重要原因,节能减排的需求日益迫切。最近的估计表明ICT产业消耗了世界总能耗的2%~10%而且还在继续上升。与此同时全球单位能源价格也在不断上涨。在这一严峻背景下,整个ICT行业日益关注能量效率这一指标。在作为ICT产业重要组成部分的移动通信行业中也是如此。致力于提高单个网络组成部分能效以提高网络整体能效的能效优化思路非常有效。在蜂窝无线通信网当中,现阶段的努力主要可能集中在网络的接入段,这是因为此处的设备数量最为众多,只要在接入网设备上提升一定数量的能效,就可以在网络整体能效提升上获得可观的效果。与MIMO-OFDM虽已成为3GPP-LTE标准中物理层的下行多址方式,但MIMO的实际应用范围有限的局面相对应,本文对MISO-OFDM系统基站端高能效资源分配策略展开了研究。作者从基站端能效分析入手,首先建立了单小区多用户MISO-OFDM系统的能效模型,然后结合OFDM系统的多址方式对高能效资源分配策略进行了研究,作为理论分析,作者首先针对用户数大于子载频数量的场景,设计了一种功率在在子载频上非平均分配,子载频在已选用户之间平均分配的算法以实现总发射功率约束和用户QoS要求的资源分配算法;随后针对更为实际的用户数远小于子载频数量的场景,本文设计了一种功率在子载频上平均分配,子载频则以不同的数目组成子信道分配给用户的资源分配算法。该算法同样可以满足总发射功率约束和用户QoS要求。最后的仿真结果验证了这两个算法在QoS满足和能效提升上的有效性。作者所设计的高能效资源分配策略为MISO-OFDM场景下的能效优化与用户QoS实现提供了简便易行的配置方案。
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