移动WiMAX和LTELTEA无线网络节能研究

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1、文臻交硕士学位论文移动WiMAX和LTE／LTE．A无线网络节能研究ResearchonenergysavingforMobileWiMAXandLTE／ITE．AWirelessNetworks作者：解志斌导师：杨维北京交通大学2013年3月学位论文版权使用授权书删本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后

2、适用本授权说明)学位论文作者签名：镖杉匕瓷式导师签名签字日期：≯b年)月芦日签字日期：中图分类号：TN929．5UDC：621．39学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文移动WiMAX和LTE／LTE-A无线网络节能研究ResearchonenergysavingforMobileWiMAXandLTE／LTE·AWirelessNetworks作者姓名：解志斌导师姓名：杨维学位类别：工学学科专业：通信与信息系统学号：10120102职称：教授学位级别：硕士研究方向：无线通信与个人通信北京交通大学2013年3月致谢本

3、论文的工作是在我的导师杨维教授的悉心指导下完成的，杨维教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来杨维老师对我的关心和指导。杨维教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向杨维老师表示衷心的谢意。许昌龙博士对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，孙福宁、刘薇、陈小莉等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。最后，我要感谢父亲和母亲，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学

4、业。中文摘要摘要：目前，无线通信技术快速发展，移动通信系统已经在向4G演进，此间有两类主要的技术：WiMAX和3GPPLTE。同时，为了满足不断增长的数据流量需求，运营商不得不架设更多的基站，随之而来的是通信网络能耗的不断增加。针对通信网络日益增长的能耗问题，论文主要研究了功率放大器的动态开启／关闭、基站发射功率、传输带宽、小区半径以及微微基站的动态开启／关闭等因素及措施在Wi㈣和LTE／LTE．A网络节能中的应用。本文首先研究了发射端基站功率放大器的动态关闭／开启在WiMAXMBSzone的网络节能中的作用。MBS业务是WiMAX

5、为用户提供的实时多媒体服务，为了增强MBS业务的服务质量，移动WiMAX中提出了MBSzone的服务模式。针对MBSzone的服务方式，本文提出根据MBSzone中是否有MBS用户来决定基站是否提供相应的MBS业务，动态的关闭和开启功率放大器，以实现节能。同时，基于排队论理论对MBSzone进行建模分析，得出了MBSzone中某一个基站的节能量同MBS用户到达速率的关系以及MBSzone大小的关系。仿真结果显示，所提出的措施在MBS用户较少的情况下具有良好的表现。本文还分析了传输带宽大小、发射功率大小、小区半径大小等参数对移动WiM

6、AX网络频谱效率和能量效率的影响，以7小区蜂窝模型为基础进行建模仿真，频率复用因子取1。结果显示整个小区的频谱效率在小区半径较大时，噪声相关项的影响增大，半径较小时，同频干扰的影响增加；小区的能量效率随着发射功率的增加会出现一个最大值；小区能量效率随带宽的增加而增加。这些都为移动WiMAX网络的能量优化提供了依据。本文最后研究了异构网中微微基站的动态关闭／开启在3GPPLTE／LTE．A网络节能中的作用。3GPPR10引入了异构网络的概念，Pico基站和Femto基站的引入，增加了网络的容量。本文从排队论理论的角度出发，提出了一种Q

7、oS指标，将其作为微微基站动态关闭／开启的判决依据，通过仿真计算发现，根据网络负载的变化，适当的关闭和开启网络中的微微基站，可以有效的节约能耗，同时不会对网络的性能产生较大的影响。关键词：WiMAX；LTE／LTE．A；网络节能；MBSzone；异构网分类号：TN929．5ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：Currently,thewirelesscommunicationtechnologyisdevelopingveryrapidly．Themobilecommunicationsystemhasbeeninth

8、eevolutionto4G．Duringtheevolution，therearetwomaintechnologies：WiMAXand3GPPLTE．Besides，tomeetthegreatdemandfornetworkc