LTE网络中终端功耗省电的研究与分析

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LTE网络是一种全IP基础的网络结构,同时LTE手机终端的功耗研究已成为业界新的研究热点,手机的电池使用时间对于用户的重要性,虽然电池容量有了较大的提高,但电池技术有瓶颈,所以从其他途径解决手机功耗就显得至关重要。目前LTE手机终端的功耗研究主要集中于芯片制造工艺和硬件电路设计方面,其实除了在手机硬件方面进行省电优化研究外,基站网络参数的合理设置也对手机耗电产生非常大的影响。从手机待机状态的行为分析,手机会每隔一段时间在响应的寻呼信道上检查是否有属于本手机的寻呼指示,同时手机对驻留的小区以及邻近的小区的功率进行测量,通过测量信号强度,采用重选的方式,让手机驻留在信号质量高的小区。另外从手机业务状态的行为进行分析,在通话过程中,手机和基站之间进行数据交换,考虑到手机与基站之间的传输距离造成的衰落,手机会使用合适的上行发射功率,同时根据手机和网络之间的数据交互量的大小和交互次数,使用DRX不连续发送接收机制,在不传输数据的时段,手机可以进入休眠状态,从而节省电量消耗,在LTE协议中提出了新的资源调度的方式,半静态调度,根据一个类似语音通话数据量固定和时间间隔固定的业务,网络会启用半静态调度,和手机协商好,每隔一段时间在固定的信道上将资源分配给手机,从而减少手机和网络之间不必要的信令交互,也对手机省电起到了非常明显的效果。本文主要研究LTE网络参数对终端耗电的影响,并对这些参数的影响程度进行评估,给出一个评估机制。通过对3GPP协议的理解,设计了一套终端省电评估系统,构建了测试环境平台,从实际角度,验证了LTE网络参数对终端耗电的影响程度,并给出测试结果,为后续LTE基站部署和网络参数优化,提供科学的依据。同时,构建的功耗实验平台对终端手机厂家来说,提供了一套验证终端省电性能提供可行的方案,为产品功耗性能提升,产品的加速上市和最终用户的感知度,提供了一个可以借鉴的验证平台,因此具有非常广阔的应用前景。
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