分布式天线系统的绿色接入技术

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随着移动通信市场的飞速发展,通信行业能源消耗呈现快速增长的态势,通信业的节能减排工作至关重要,不仅能减少环境污染,同时也为企业降低了运营成本。目前研究学者从时间域、频域、空间域等多角度研究无线通信的绿色接入技术,分布式天线系统作为协作通信网络的一种被视为下一代无线通信系统的核心技术之一。移动通信用户数量的急剧增多使得传统的蜂窝小区演变成覆盖半径仅有几百米的微小区、微微小区,这必将导致网络建设成本、网络运维成本的大幅上涨。分布式天线系统提出将基站的信号处理单元和天线分开,天线仅保留有最少的硬件单元,而将信号送回基站公寓进行集中处理,从而降低成本,灵活地进行网络资源的配置。分布式天线系统中远端天线的数量以及天线的接入位置与整个系统的容量及能耗息息相关。本文首先定义了系统的能效值,即小区用户实现的各态遍历信道容量与天线总发射功率之比,借此来衡量分布式天线系统的绿色指数。之后,分别在小区用户均匀分布和非均匀分布两种情况下,对系统能效值的最优解进行理论推导。理论实验结果表明,当用户均匀分布于小区内时,我们可以找到最优的天线数量和接入位置以使得系统能效值最佳;当用户非均匀分布时,天线数量越多,系统越能获得较好的能效值。与此同时,本文使用KMEANS聚类算法对系统进行了仿真实验,得出了近似于理论的实验结果,验证了其结果的有效性。
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