以節(jié)能為目標的小基站周期性開啟研究

【摘要】：當前,無線通信業(yè)務(wù)朝著高數(shù)據(jù)率、高動態(tài)性方向發(fā)展,給傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)帶來了極大的挑戰(zhàn)。對此,引入小基站(例如:微基站、皮基站)關(guān)斷機制的異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)是一種有效的解決方案,可以兼顧服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)能耗。系統(tǒng)進行小基站開關(guān)調(diào)度須基于小基站與用戶通信的信道狀態(tài)信息,然而,由于關(guān)斷的小基站處于靜默狀態(tài),系統(tǒng)無法通過信道估計獲得上述信息。為了解決這一問題,該文提出了小基站周期性開啟方案。在該方案中,系統(tǒng)周期性地開啟小基站,獲得用戶與小基站通信的信道信息;用戶通過宏基站發(fā)起接入請求時,系統(tǒng)利用最近一次小基站開啟時獲得的信道信息進行網(wǎng)絡(luò)調(diào)度決策。周期的設(shè)計是影響該方案實施效果的關(guān)鍵性因素,一方面決定了小基站周期性開啟需要付出的能量消耗代價,另一方面又決定了信道信息的實時性,從而影響網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的效果。該文關(guān)注網(wǎng)絡(luò)的總能耗,將其分為小基站周期性開啟消耗的能量和用戶服務(wù)消耗的能量,并得到了能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)總能耗最小化的周期設(shè)計方案。 【作者單位】： 清華大學電子工程系;清華信息科學與技術(shù)國家實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 宏蜂窩 小蜂窩 節(jié)能 基站關(guān)斷
【基金】：國家自然科學基金資助項目(61201192;61321061) 國家“八六三”高技術(shù)項目(2014AA01A703) 國家“九七三”重點基礎(chǔ)研究項目(2012CB316002) 國家重大專項(2013ZX03001008-004) 清華大學與愛立信橫向合作項目 東南大學重點實驗室基金資助項目(2012D02)
【分類號】：TN929.5
【正文快照】： 歐盟研究顯示,在現(xiàn)有能源使用模式下,信息通信行業(yè)能耗正以每10年翻一番的速度增長,其中蜂窩網(wǎng)絡(luò)能耗增長最為迅速[1]。而在蜂窩網(wǎng)絡(luò)能耗中,基站消耗了總能量的60%—80%[2]。因此,基站能耗控制是需要迫切解決的問題。無線通信業(yè)務(wù)量的急劇增加是促使基站能耗快速增長的主要因

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