打印绿色通信研究-Femtocell网络能效建模.pdf

摘要可靠性和生存性是无线网络的两个重要特性。特别是随着众多新兴无线网络和移动数据业务需求的快速增长、用户数目的急剧增加以及无线宽带业务的与日俱增有限的无线网络资源能否满足更多人的需求成了迫切需要关注的问题。因此通信链路的传输成功率和网络的通话阻塞率等成为研究中的重要指标。同时随着全球气候变暖的不断加剧和材料能源的日益稀缺人们也提出了绿色通信的概念网络能量效率成为人们关注的焦点之一。为了应对上述问题有必要对无线网络的传输及资源分配进行数学建模以分析网络可靠性等参数；另一方面在此基础上我们可以对网络的能量效率建模以此作为衡量网络性能的重要指标。本文考虑在femtocell场景下对网络信道资源分配进行研究建立不同状态的马尔科夫链然后在考虑信道存在路径衰落和阴影效应的情况下对信道状况进行建模推导出femtocell上行链路的信道信干比的概率密度函数（pdf）进而计算出系统的中断概率。此外本文还考虑对femtocell网络能量效率进行数学建模引入能量消耗比来表征该性能指标并分别仿真分析。关键词：马尔科夫链；femtocell网络；路径衰落；阴影效应；能量效率IAbstractReliabilityandsurvivabilityaretwoimportantcharacteristicsofwirelessnetworks.Especiallythereisincreasingconcernaboutwhetherlimitedresourcesinwirelessnetworkscanmeetuser’srequirementwithgrowingdataservicesdemandincreasingnumberofusersandgrowingwirelessbroadbandservicesinemergingwirelessandmobilenetworks.Thereforethetransmissionsuccessprobabilityofwirelesslinksandthecallblockingprobabilityhavebecomeimportantmetricsinwirelessnetworkstudy.Meanwhilewithincreasingglobalwarmingandtheincreasingscarcityofenergysourcespeoplealsoraisetheconceptofgreencommunicationsinwhichthenetworkenergyefficiencyhasbeenbecomeahotpoint.Toaddresstheseproblemsmathematicalmodelingofthetransmissionprocessandtheresourceallocationinwirelessnetworksisnecessarysoastoanalyzenetworkreliabilityandotherfeatures;ontheotherhandthenetworkenergyefficiencycanbemodeledasanimportantindicatorinevaluatingnetworkperformance.InfemtocellnetworksConsideringdifferenthandoffscenariosthechanneloccupancyismodeledbyamulti-stateMarkovchain.ThenthepdfofSIRandoutagearederivedbytakinginto