基于随机几何模型的中继蜂窝网络能效  

Energy efficient relay-assisted cellular networks based on the stochastic geometry models

作　　者：余欢[1,2,3] 李云洲[2,3] 许希斌[2,3] 王京[2,3] 

机构地区：[1]清华大学电子工程系,北京100084 [2]清华大学数字与微波国家重点实验室,北京100084 [3]清华大学信息科学与技术国家实验室,北京100084

出　　处：《清华大学学报（自然科学版）》2013年第11期1536-1541,共6页Journal of Tsinghua University(Science and Technology)

基　　金：国家"八六三"高技术项目(2012AA011402);国家重点基础研究发展规划项目(2013CB329002);国家自然科学基金资助项目(61201192);国家科技重大专项课题(2013ZX03004007);东南大学移动通信国家重点实验室开放研究基金(2012D02);教育部科学研究重大项目(313005);清华-高通联合研究计划

摘　　要：为了应对未来通信网络更高速率和可靠性的需求,蜂窝网的发展面临巨大挑战。一种可行的解决方案就是在蜂窝网络中部署中继站。同时,由于通信网络能耗的降低已成为一个亟待解决的问题,高能效的通信网络成为未来的发展趋势。该文基于随机几何模型研究了中继蜂窝网络的能效问题,分别推导了宏基站-用户链路、宏蜂窝-中继站链路和中继站-用户链路的覆盖概率,并对宏基站和中继站的功耗进行了建模,在此基础上推导出了下行中继蜂窝网络的能效表达式。仿真结果表明:随着宏基站密度增加,网络能效性能会逐渐提升并最终收敛。Future cellular networks will be challenged by demands for higher throughput and better transmission reliability. One solution is to place relay stations in the cellular networks. In addition, as future networks must be more energy efficient since the energy consumption is an urgent problem in wireless networks. The energy efficiency of relay-assisted cellular networks was studied using a stochastic geometry based model. The analysis first derives the coverage probabilities for the macro base station （MBS） to user equipment （UE） link, the MBS to relay station （RS） link, and the RS to UE link and then models the power consumption for the MBS and RS to calculate the energy efficiency for the relay-assisted cellular networks. Simulations show that the energy efficiency for the networks improves and converges as the MBS density increases.

关 键 词：中继网络 能效 绿色通信 随机几何 协作通信 

分 类 号：TN929.5[电子电信—通信与信息系统]