以节能为目标的小基站周期性开启研究

【摘要】：当前,无线通信业务朝着高数据率、高动态性方向发展,给传统蜂窝网络带来了极大的挑战。对此,引入小基站(例如:微基站、皮基站)关断机制的异构蜂窝网络是一种有效的解决方案,可以兼顾服务质量和网络能耗。系统进行小基站开关调度须基于小基站与用户通信的信道状态信息,然而,由于关断的小基站处于静默状态,系统无法通过信道估计获得上述信息。为了解决这一问题,该文提出了小基站周期性开启方案。在该方案中,系统周期性地开启小基站,获得用户与小基站通信的信道信息;用户通过宏基站发起接入请求时,系统利用最近一次小基站开启时获得的信道信息进行网络调度决策。周期的设计是影响该方案实施效果的关键性因素,一方面决定了小基站周期性开启需要付出的能量消耗代价,另一方面又决定了信道信息的实时性,从而影响网络调度的效果。该文关注网络的总能耗,将其分为小基站周期性开启消耗的能量和用户服务消耗的能量,并得到了能够实现网络总能耗最小化的周期设计方案。 【作者单位】： 清华大学电子工程系;清华信息科学与技术国家实验室;
【关键词】： 异构网络 宏蜂窝 小蜂窝 节能 基站关断
【基金】：国家自然科学基金资助项目(61201192;61321061) 国家“八六三”高技术项目(2014AA01A703) 国家“九七三”重点基础研究项目(2012CB316002) 国家重大专项(2013ZX03001008-004) 清华大学与爱立信横向合作项目 东南大学重点实验室基金资助项目(2012D02)
【分类号】：TN929.5
【正文快照】： 欧盟研究显示,在现有能源使用模式下,信息通信行业能耗正以每10年翻一番的速度增长,其中蜂窝网络能耗增长最为迅速[1]。而在蜂窝网络能耗中,基站消耗了总能量的60%—80%[2]。因此,基站能耗控制是需要迫切解决的问题。无线通信业务量的急剧增加是促使基站能耗快速增长的主要因

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