基于业务的异构网络下行节能策略研究

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1、爲姑謂似善国．硕±学位论文胃雜圓封业據獅酿￣Ｉ、职称盛敏遗按＿指导教师姓名胃串请学位类别工学硕±圓：学校代码１０７０１学号１３０１１２０１９３分类号ＴＮ９２密级公界西安电子科技大学硕：ｔ学位论文基于业务的异构网络下行节能策略研巧作者姓名：郑琼芳一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕±指导教师姓名、职称：盛敏教授学院：通信工程学院提交日期：２０１６年３月DownlinkEnergy-SavingStrategyResearchB

2、asedonServiceinHeterogeneousNetworksAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByZhengQiongFangSupervisor:ShengMinProfessorMarch2016西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指

3、导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特刹加标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同事对本研巧所做的任何贡献巧己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。、讀ｉ養■、本人签名：多ｆ乐日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，目Ｐ；研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科

4、技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。采本人签名：瓜芳导师签名：日期：日期：互〇心４．立ｇ摘要摘要随着移动通信技术的迅猛发展，通信网络结构的多样性与复杂性日益呈现，融合、协作已经成为下一代网络的发展趋势。未来的移动通信网络将不会是某一种技术的天下，而应该是多种技术并存，共同组成异构无线网络。通信技术的

5、不断演进为人们带来了前所未有的便捷，但随之而来的，还有通信系统中值得人们关注的能耗问题。从能源、环境以及经济等多个方面来看，节能降耗已经成为通信业亟待解决的问题。绿色通信以资源节约型、环境友好型为目标，旨在满足用户服务质量下，最小化能耗或最大化系统能效（EE，EnergyEfficiency）。为此，本文主要致力于研究多制式网络共存的异构环境下基于业务的网络级节能问题和蜂窝通信系统与设备间（D2D，DevicetoDevice）通信系统共存的异构环境下的缓存节能问题。具体研究内容和成果如下：1.研究多网异构环境下基于多业务的资源分配能耗最小化问题。根据现网部

6、署和基站（eNodeB，evolvedNodeB）的实际功耗模型，在全球移动通信系统（GSM，GlobalSystemforMobileCommunication）、同步码分多址（TD-SCDMA，TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess）和长期演进系统（LTE，LongTermEvolution）的多制式网络环境下，我们提出了异构网络下基于能效的基站关断和用户关联算法。首先，我们将不同业务下的资源分配问题建模为指派问题，其在保障用户获得服务的同时最小化能耗代价，并利用匈牙利算法进行网络资源的优化配

7、置。为了有效地评估该算法的性能，我们利用各网络的关键技术，同时结合运营商的真实运营数据搭建了仿真平台。仿真结果表明基于能效的基站关断和用户关联算法相比当前的现网接入算法具有更高的节能增益。2.研究蜂窝通信系统和D2D通信系统共存的异构网络环境下基于视频业务的缓存节能问题。在单基站和多用户组成的网络场景中，将小区分成多个簇，仅允许同簇内的用户进行D2D通信。我们结合视频业务的特点以及用户设备的缓存能力，对最小化内容缓存及内容请求能耗的问题进行建模。为了降低复杂度和提高可实现性，我们提出相应的能耗优化缓存算法，主要包括内容缓存算法和内容请求算法。为了有效评估该算

8、法的性能，我们利用蜂窝通信系统和D2D通信系统的关键