异构网络绿色通信资源管理技术研究
发布时间：2022-01-23 13:26
异构网络是下一代无线通信系统的核心网络架构。通过设置低功率的飞蜂窝（femtocell）节点或者利用设备到设备通信（device-to-device,D2D）,异构网络能够以低发送功率获得高频谱效率,因此得到工业界与学术界的重视。此外,绿色通信的概念深入人心,其目标是追求可持续的、能量有效的通信,研究对象为能量有效的异构网络、无线供电通信网络等。在异构网络中,飞蜂窝用户或D2D用户可以复用宏蜂窝用户的频谱资源,同时会给宏蜂窝通信带来干扰,可以利用资源管理技术分配用户的发送功率、频谱资源、接入控制等方式来降低或消除相互之间的干扰。另一方面,在无线供电通信网络中,用户需要分配时间进行能量采集和数据发送。不同的数据发送阶段使用的时间分配方式会带来不同的系统性能,其资源规划也由于时间与功率的耦合而难以处理。寻找有效的资源分配算法是研究的关键。目前无线通信用户为典型的电池受限移动设备,而绿色通信追求可持续的、能量有效的通信,因此针对异构网络绿色通信设计有效的资源管理算法是下一代无线通信的研究热点之一。本文将针对不同的通信场景,研究异构网络绿色通信资源管理技术。本文的主要研究内容及贡献如下:1.针...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
–25G发展时间线
被称为异构网络[12]（heterogeneous network, HetNet），如图1–3所示。1.2.1 飞蜂窝异构网络近年来，飞蜂窝由于其低廉的布设成本而受到学术界与工业界的普遍重视。飞蜂窝网络具有以下优点：（1）提升室内覆盖：预计有大约 50% 的移动通话和 67% 的数据需求将在室内环境中产生[15]。然而，由于很大的室内建筑穿透衰减，宏基站发送的信号损耗很大，甚至有可能无法在室内环境中检测到信号。这就造成传统宏蜂窝网络中可能产生覆盖空洞[16]（coverage hole）。在室内环境部署飞蜂窝可以为用户提供更好的覆盖，因为用户与飞蜂窝的距离比较近。（2）流量转移：数据通过宽带有线发送到室内的飞蜂窝，这样可以减轻宏蜂窝的网络拥塞问题[17]。（3）减小开销：传统宏蜂窝网络需要仔细的规划取址和高昂的建设费用。而随着技术的发展，飞蜂窝基站可以实现“即插即用”（plug-and-play），并且飞蜂窝基站也很便宜[17]。（4）减少能量消耗：通过设置小基站，用户可以从最近的小基站获得更强的信号。因此只需要低功率节点就可以实现[18]。（5）提高服务质量：由于单个飞蜂窝通常只服务少量的移动用户
network topology with the co-existance of macrodell andfemtocell networks.如图3–1所示，考虑一个宏蜂窝与 个飞蜂窝共存的下行异构网络，所有的基站使用相同的载波频率。标记宏蜂窝基站为 BS 0，标记 个飞蜂窝基站为 BS 1 到 BS 。每个基站（BS ）配备有 根天线，利用 个数据流服务 个用户。每个用户利用 根天线进行数据接收。假设每个 BS 在一个时隙内至多服务一个用户，那么在时隙 ，第个用户的接收数据可以表示为：y√U H V x∑ √U H V x U n(3–1)其中， 表示时刻
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向5G通信网的D2D技术综述[J]. 钱志鸿,王雪. 通信学报. 2016(07)
[2]全双工通信关键技术研究[J]. 张丹丹,王兴,张中山. 中国科学:信息科学. 2014(08)
本文编号：3604434
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
–25G发展时间线
被称为异构网络[12]（heterogeneous network, HetNet），如图1–3所示。1.2.1 飞蜂窝异构网络近年来，飞蜂窝由于其低廉的布设成本而受到学术界与工业界的普遍重视。飞蜂窝网络具有以下优点：（1）提升室内覆盖：预计有大约 50% 的移动通话和 67% 的数据需求将在室内环境中产生[15]。然而，由于很大的室内建筑穿透衰减，宏基站发送的信号损耗很大，甚至有可能无法在室内环境中检测到信号。这就造成传统宏蜂窝网络中可能产生覆盖空洞[16]（coverage hole）。在室内环境部署飞蜂窝可以为用户提供更好的覆盖，因为用户与飞蜂窝的距离比较近。（2）流量转移：数据通过宽带有线发送到室内的飞蜂窝，这样可以减轻宏蜂窝的网络拥塞问题[17]。（3）减小开销：传统宏蜂窝网络需要仔细的规划取址和高昂的建设费用。而随着技术的发展，飞蜂窝基站可以实现“即插即用”（plug-and-play），并且飞蜂窝基站也很便宜[17]。（4）减少能量消耗：通过设置小基站，用户可以从最近的小基站获得更强的信号。因此只需要低功率节点就可以实现[18]。（5）提高服务质量：由于单个飞蜂窝通常只服务少量的移动用户
network topology with the co-existance of macrodell andfemtocell networks.如图3–1所示，考虑一个宏蜂窝与 个飞蜂窝共存的下行异构网络，所有的基站使用相同的载波频率。标记宏蜂窝基站为 BS 0，标记 个飞蜂窝基站为 BS 1 到 BS 。每个基站（BS ）配备有 根天线，利用 个数据流服务 个用户。每个用户利用 根天线进行数据接收。假设每个 BS 在一个时隙内至多服务一个用户，那么在时隙 ，第个用户的接收数据可以表示为：y√U H V x∑ √U H V x U n(3–1)其中， 表示时刻
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向5G通信网的D2D技术综述[J]. 钱志鸿,王雪. 通信学报. 2016(07)
[2]全双工通信关键技术研究[J]. 张丹丹,王兴,张中山. 中国科学:信息科学. 2014(08)
本文编号：3604434
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