LTE网络分布式节能机制研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:chenyanqing
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随着无线蜂窝网络规模的不断增长,能耗以及能源利用率对经济,社会,环境等多方面的影响越来越大,节能减排的重要性与紧迫性日渐凸显。无论是网络运营商还是设备提供商,都将能源利用率作为个重要的考虑因素,并开始探究各类节能方法。因此本文的研究方向是一个必要性与重要性共存的热门课题。从移动网络的发展趋势考虑,本文主要研究LTE网络异构组网情况下的节能机制;从实际应用的可行性考虑,本文将重点提出一种工程可实现的分布式节能算法。从而在保证网络覆盖与吞吐量指标的同时,减少基站能耗,提高能源利用率。本文主要研究基站端的能量节省,同时结合了发端波束赋形,控制信道协作以及小区分簇等技术,形成一套系统的动态休眠节能策略,即天线—基站—簇—网络的分级节能机制。通过基于地理信息与负载分布情况的二重分簇方法降解问题规模,同时推举出“簇头”完成簇内与簇间的信息交互,节省信令开销。然后并行对每簇应用合并状态空间的动态规划算法,得到合适的基站休眠表。以相对较低的算法复杂度,完成了网络质量与能量节省的折中优化问题。本文主要的研究成果包括:1)分级节能机制。形成针对不同层次的节能算法,组合使用多种策略全面有效地节省系统能量。2)低算法复杂度。将小区分簇与动态休眠相结合,从规模上降解问题。又通过自适应地缩减状态空间进一步降低算法复杂度。3)可扩展性好。基于实际系统提出优化算法,适用于多种网络场景,便于分布式运算与并行操作,具有良好的工程可扩展性。通过实验仿真分析,证明本文提出的分级节能机制适用范围广,尤其在异构场景和业务分布不均匀时效果更加突出。节能的同时也能保证用户业务质量,具有良好的工程应用前景。在与对比方案比较时能够以相对较低的复杂度,获得大约10%的节能增益。
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