基于能效的分布式天線系統(tǒng)資源管理策略研究.pdf

1、隨著通信技術的蓬勃發(fā)展，通信給人們帶來生活上的許多便利。然而，環(huán)境保護問題和能量資源短缺問題也隨著通信產業(yè)的能耗增加而日益突出。據報道，在目前全球范圍的能量消耗中，通信行業(yè)所產生的耗能大約占5％-10%。在未來移動通信系統(tǒng)的發(fā)展中，如果一味追求速度提升，忽略它產生的巨大能量損耗，將導致網絡重復建設、資源浪費，投入產出能效比持續(xù)下降，甚至將導致通信環(huán)境的惡化。因此，在能源短缺的今天，如何提高能量效率、構建綠色通信環(huán)境成為一個十分緊迫的熱點

2、問題。
　　作為未來蜂窩網的發(fā)展趨勢，分布式天線系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的集中式天線系統(tǒng)在覆蓋率、系統(tǒng)容量、能量效率上有著更加突出的表現。本文首先選取了分布式天線系統(tǒng)的能效指標模型，選用單位能量所能承載的系統(tǒng)容量值作為系統(tǒng)的能效值。之后，基于天線部署半徑以及天線數量兩個方面研究了分布式天線系統(tǒng)的最佳天線部署方案，提出了四種基本模型，針對單用戶小區(qū)和多用戶小區(qū)兩種場景，對系統(tǒng)能效值最優(yōu)解進行推導。仿真結果表明，最佳天線部署半徑由天線數量決定，

3、而天線數量與小區(qū)半徑和用戶數有關。分布式天線系統(tǒng)中存在最佳天線數量和部署半徑使得系統(tǒng)能效值達到最大，并且優(yōu)于傳統(tǒng)的集中式天線系統(tǒng)。
　　最后，本文結合天線最佳部署方案，提出天線最佳功率分配算法。通過拉格朗日乘子法、KKT條件，以及加步探索法，對能效目標函數進行優(yōu)化求解，并采用Matlab軟件模擬仿真，針對DAS無功率分配方案以及傳統(tǒng)集中式天線方案的能量效率進行對比分析。仿真結果表明，本文提出的功率分配算法相較于無功率分配方案的DA