蜂窝网络能量消耗分析及优化研究

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5、rchThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByTingjieZhouSupervisor:AssociateProf.WeifengLuApril2016摘要由于近年来，以多协议、多载波、多户、多业务为特征的蜂窝网络快速增长，并且随着业务需求的不断多样化，提高蜂窝网络的能效己经成为一个关键问题，因此如何提高网络能效将成为蜂窝网络性能研究的重点。本文首先介绍了蜂窝网络的相关理论知识，并

6、且对OFDMA和CDMA的系统模型进行了介绍，主要的工作内容如下：首先，虽然对通信系统性能的研究已经进行了多年，但OFDMA系统下行链路的全局最小能耗仍然是一个挑战。本文对控制处理器，具体电路和模拟前端的能耗进行了联合最小化，并以算法的复杂性、资源调度、编码率和调制阶数作为优化变量。由于在控制处理器中所执行的优化算法决定其它部件的能量消耗，因此本文提出了一种基于迭代算法的的方式跟踪OFDMA下行链路系统总体能源消耗最小值。最后，通过仿真实验论证了基于实际参数跟踪的有效性。其次，多跳蜂窝通信目前已被提出用来克服传统蜂窝网络的一些不足之处

7、。其中采用多跳方式可以有效增加网络容量和降低能量消耗。本文主要对基于CDMA的多跳蜂窝网络能量消耗进行分析与研究，并进行了最优化设计。该方案分析了多跳蜂窝网络的上行链路容量和能量消耗，然后推导出当系统容量最大，且能量消耗最小时的最优化公式，并采用迭代算法得到了最优解。最后，通过仿真定量分析了不同路径参数下网络能量消耗的变化，仿真结果表明当参数一定时，可以通过多跳获得蜂窝系统性能的最优解。关键字：蜂窝网络，高能效，OFDMA，迭代跟踪，CDMAIAbstractInrecentyears,mufti-protocol,mufti-car

8、rier,mufti-user,andmufti-businessarecharacteristicsoftherapidgrowthofcellularnetworks,andwiththegrowingdiversi