分布式天线系统的能量效率研究

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1、隶．轫大◆粤硕士学位论文万方数据分布式天线系统的能量效率研究专业名称：信息与通信工程研究生姓名：张安冬导师姓名：尤肖虎教授万方数据RESERCHONENERGYEFFICIENCYOFDISTRIBUTEDANTENNASYSTEMSAThesissubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYAndongZhangSupervisedby：Prof．XiaohuYoUNationalMobileCommunicationsResearchLabora

2、torySchoolofInformationScienceandEngineeringSoutheastUniversityJune17，2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：垄缝日期：迎!丝i：[东南大学学位论文使用授权声

3、明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：盈终导师期：童?0％．r万方数据摘要近些年环境问题与能源危机已成为人类可持续发展最大的瓶颈，整个社会对于节能环保技术越来越重视。中国作为能源消耗大国，也制定了相应的“建设资源节约型和环境友好型社会”的国家战略，在这样的大背景下，

4、信息与通讯技术领域开展了关于“绿色通信”技术的研究。在众多技术中，分布式天线系统(DistributedAnte仰aSystems，DAS)由于运用了远端天线等技术，使整个通信系统的能量效率有所提升。本文在绿色通信背景下，对分布式天线系统的功率消耗模型以及能量效率性质进行了研究，并与集中式天线做了对比。首先，介绍了“绿色通信(GreenCommunication)”技术产生的时代背景以及研究现状，同时介绍了分布式天线系统的演化过程以及基本性质。介绍了无线信道的性质以及各衰落之间的关系，为信道建模做准备。同时介绍了MIMO技术的发展、系统模型以及信道

5、容量这一关键性质，为后文讨论分布式天线系统的能量效率做准备。随后，为了更好的研究分布式天线系统的能量效率性质，建立其功率消耗模型是非常重要的环节。本文分别分块对分布式天线系统与集中式天线系统(CentralizedAntennasystems，CAS)各组成部分进行介绍，并对其功率消耗模型进行分析建立。建立了用户随机位置分布模型以及信道衰落模型，在此条件下对两种系统进行了仿真模拟，并对结果进行对比分析。进一步的，目前的通信系统多数以最大化容量为目标进行优化，但对于提高通信系统的能量效率并不十分关心。本文通过通用的能量效率的定义，重点对分布式天线系统

6、的能量效率进行分析。由于在不同参数情况下，分布式天线系统的能量效率不一定有闭合形式解，我们分情况进行了讨论，得出不同参数情况下分布式天线系统的能量效率的表达式或上下界，并在同样的用户随机位置分布模型以及信道衰落模型下进行了仿真模拟。最后，为了验证分布式天线系统作为下一代移动通信的关键技术，与集中式天线相比能否做到绿色环保，有必要在同等参数情况下对两者的能量效率进行对比。本文同样对集中式天线系统的能量效率进行分析．在不同参数情况下推导出集中式天线系统的能量效率表达式。并与分布式天线系统的能量效率进行了仿真模拟对比，得出了大多数情况下，分布式天线系统的

7、能量效率优于同等参数的集中式天线系统的结论。关键词：绿色通信，分布式天线，功耗模型，能量效率万方数据东南大学硕士学位论文万方数据AbstractInrecentyears，theenvironmentalproblemsandenergycrisishavebeenthebiggestchokepointofsustainabledevelopment；thereforemuchmoreattentionhasbeendrawntotheenvironmentaltechnology．China，asoneofthebiggestenergycon

8、sumer,hasmadethenationalstrategyofbuildingresourcethriftanden