多点协作蜂窝网中基于动态分簇的能效研究

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过去几年,为应对无线通信产业带来的巨大能量消耗,许多新颖的技术不断被提出。作为即将来到的5G引入技术之一,密集组网技术带来系统容量进一步提升的同时,也使得无线蜂窝网对能量的需求更加强烈。在这里,本文将目标聚集在能效上面,主要研究多点协作蜂窝网中基于动态分簇的能效。本文从深入分析基于基站休眠和多点协作静态分簇及动态分簇算法的设计思路中,剖析出上述两种算法各自存在的亟待改进之处。有鉴于此,本文在已有算法基础上首先提出一种基于基站休眠和多点协作的多分支动态分簇算法,该算法在多点协作动态分簇过程中将单路变成多路,并在分簇迭代中不断对多个分支进行比对,选择较优性能的分支进行下轮迭代。通过多分支的设计思路解决了分簇过程中存在的顺序性问题,从仿真结果来看,提出的多分支算法对系统能效有着显著地提升。尽管基于基站休眠和多点协作的多分支动态分簇算法解决了分簇过程中存在的顺序性问题,但是该算法依旧存在如簇规模固定、基站间选择存在单向性等问题,为了从根本上解决这部分问题,本文重新整理设计思路,提出另外一种基于利益树的多点协作动态分簇算法。通过在算法中融入本文提出的协同度和利益度等度量标准,顺利地解决了限制系统能效提升的上述问题。仿真结果表明,基于利益树的动态分簇算法对系统能效的提升比多分支动态分簇算法更加显著。以上这两种算法虽很大程度上解决了部分问题,但仍有提升的余地,后续的工作也将由此展开。
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