能效优先的中继位置优化策略.pdf

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1、中国科学技术大学硕士学位论能效优先的中继位置优化策略作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：倪赛凤通信与信息系统周武吻教授二。一二年五月文UniversityofScienceandTechnologyofChinanversItVOfCenceeClqnooqVotIqnaAdissertationformaster’SdegreeEnergyEfficientRelayPlacementOptimizationStrategyAuthor’SNa．me：SaifengNiSpeciality：Com

2、municationsandInformationSystemsSupervisor：Prof．WuyangZhouFinishedtime：May，2012中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除己特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：匀啦签字日期：如廖．易．6中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论

3、文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。诟公开口保密(——年)作者橼翘堡旦签字日期：超』兰：＆：占导师签名：圃釜§签字日期：!塑垡：查：7摘要随着通信技术的不断发展、用户需求的不断增加，无线通信

4、系统能耗不断上升，绿色无线通信成为重要的研究课题。基于此，本文研究中继网络架构下的能效优先的中继部署问题。在确保用户数据速率需求的前提下，结合网络负载分布，研究能效优先的中继部署策略，从而实现节能。首先，研究了热点区域单中继位置优化问题。在确保用户数据速率要求的前提下，结合热点区域网络负载分布，通过优化功率控制和中继位置来最大化热点区域的总能效。从链路级出发，建立了能效最优的功率控制模型，运用凸优化数学工具，给出了功率控制结果的闭式解，然后结合热点区域网络负载分布，通过优化中继位置来最大化热点区域总能效

5、。在用户服从均匀分布和正态分布的条件下，给出了放大转发和解码转发模式下能效最优的中继位置的表达式，并在部分特定信道条件下，得到了其闭式解。然后，研究了单小区多中继位置优化策略。以最大化小区总能效为目标，提出了一种能效最优的单小区多中继位置优化迭代算法(EnergyEfficientRelayPlacement，EERP)。该算法迭代主要包括以下两步，一是进行能效最优的小区分割，本文给出了小区分割边界的闭式表达；二是运用二维傅里叶变化计算每个区域的能效重心，将其作为新的中继位置。最后，进一步考虑基站和中继

6、的功耗模型(包括发送功耗、功放功耗、信号处理功耗、设备制冷功耗等)，建立了最小化小区总功耗的优化目标，通过优化功率控制、中继选择、中继位置和中继个数来最小化小区总功耗。关键词：绿色无线通信中继部署能量效率功率控制摘要IIABSTRACTThefastdevelopmentofwirelesscommunicationtechnologyandkeepingincreasinguserrequirementscausesthefastraisingenergyconsumptionofwirelessco

7、mmunicationsystems．Greenwirelesscommunicationbecomesanimportantissue．Baseonthissituation，thispaperresearchonrelayplacementoptimizationbasedontrafficdistribution，tomaximizetheenergyefficiency,underthepremiseofguaranteeingdataraterequirement，whichCaneffect

8、ivelysaveenergy．Firstandforemost，weproposedarelaypositionoptimizationstrategyinhotspotsareatomaximizeenergyefficiencyofhotspotarea．Underthepremiseofguaranteeingdataraterequirement，weestablishenergyefficientpowerallocationp