異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的低能耗內(nèi)容分發(fā)策略研究

1、異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的低能耗內(nèi)容分發(fā)策略研究1網(wǎng)絡(luò)體網(wǎng)系絡(luò)構(gòu)體建系與構(gòu)融建合合市目錄異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的能耗問題基于干擾整形的節(jié)能策略總結(jié)和展望21. 異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的能耗問題31.1 超密集異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò) 超密集異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò) 傳統(tǒng)異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)(HeNet)的演進(jìn) 大規(guī)模異構(gòu)節(jié)點(diǎn)致密化(macro/micro/pico/small cell BSs) 可以提供數(shù)據(jù)速率 靈活、無縫的用戶接入覆蓋，頻率復(fù)用 復(fù)雜干擾4密集化，作為一種能有效吞吐量的策略，勢在必行在未來的10年，無線網(wǎng)絡(luò)1000X 數(shù)據(jù)流量增長1.2 能效 Energy Efficiency SBS密集部署縮短節(jié)點(diǎn)間傳輸距離； 降低發(fā)送功率，能

2、效提高。5主要問題： 復(fù)雜干擾的存在抑制密集部署帶來的吞吐量增益； 隨SBSs密度的增加，網(wǎng)絡(luò)能效呈現(xiàn)出先增后減趨勢； 發(fā)送功耗降低，網(wǎng)絡(luò)能耗主要來源于運(yùn)行能耗； 需要網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和運(yùn)行能耗的解耦機(jī)制； 干擾影響網(wǎng)絡(luò)吞吐量、能效，需要能耗友好的干擾管理機(jī)制。2. 基于干擾整形的節(jié)能策略研究62.1 突發(fā)干擾干擾產(chǎn)生7突發(fā)干擾 相比宏蜂窩，small cells 服務(wù)較少的用戶，流量負(fù)載在較小的時(shí)間尺度上波動劇烈，引起網(wǎng)絡(luò)吞吐量的快速變動。 BE彈性流(Best Effor astic Traffic)的短時(shí)突發(fā)傳輸，空間、時(shí)間上的隨機(jī)性無線頻譜資源受限，同道部署 帶來了干擾在密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，干擾呈

3、現(xiàn)出新的特性Best efforastic traffic突發(fā)流量來源于：web browsingsol networkingfile sharingother dapplications突發(fā)流量是除流量entric流之外的主要沒有時(shí)延等嚴(yán)格QoS要求 因此稱之為BE traffic82.2 突發(fā)干擾SINR“” 是每用戶和特定業(yè)務(wù)相關(guān)的最小QoS要求；SINR是用戶體驗(yàn)質(zhì)量（鏈路可靠性）的基本指標(biāo)，e.g.:Bit error rate Q(SINR)1/2 Blog(1+SINR)Data rateSINROutage9突發(fā)干擾使得SINR動態(tài)變化，頻繁導(dǎo)致SINRSINR為了補(bǔ)償突發(fā)干擾

4、帶來的SINR波動，服務(wù)頻繁提高數(shù)據(jù)發(fā)送功率，帶來額外的功耗需要有效的突發(fā)干擾管理措施基于不同時(shí)間尺度的干擾抑制策略2.2 基于SINR的功率控制：終端反饋的SINR，如果低于目標(biāo)值，則增加發(fā)送功率，以維SINR.持11er Control Combined withAdmisExact-SINR-TrackingerControlSingleSINRMultiSINRSDynamicSINRerference Avoidance Orienteder Control2.2 基于SINR的功率控制：功率更新函數(shù)：存在突發(fā)干擾的情況下，SINR波動劇烈，為了維持SINR,頻繁提高傳輸功率，導(dǎo)致能

5、耗的增加。122.2 干擾整形在時(shí)域上進(jìn)行突發(fā)干擾平滑，從而降低干擾的突發(fā)性干擾平滑通過調(diào)整BE彈性流傳輸功率/速率實(shí)現(xiàn)整形因子、表示干擾整形尺度，通過合理選擇，可以在保證BE用戶體驗(yàn)質(zhì)量的同時(shí)，平滑SINR的波動，在不增加發(fā)送功率的情況下，使得SINR維持在SINR之上，進(jìn)一步減少了額外的能量消耗。132.3 基于干擾整形的節(jié)能策略14用戶體驗(yàn)質(zhì)量（QoE）干擾整形通過調(diào)整BE彈性流傳輸功率/速率實(shí)現(xiàn)Logarithmic law:Where Psychophysics Meets QoE15應(yīng)用QoE驅(qū)動的優(yōu)化-在相同感知質(zhì)量的前提下消耗更少的資源QoE評價(jià)模型通過客觀算法近用戶感知質(zhì)量Q

6、oE作為最終接受者，用戶的體驗(yàn)最能代表業(yè)務(wù)質(zhì)量Weber-Fechner law感知差別 物理刺激的改變： = 適用范圍ViHearingTastingSmellingTouchingNumerical cognitionTime perception無線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)QoE感知：網(wǎng)絡(luò)參數(shù)可以建模成物理刺激16QoE of BE elastic trafficWeb browsing:復(fù)雜的應(yīng)用場景一系列頁面；多種頁面元素Mainframe/terminal mService procedure:建模用戶網(wǎng)頁瀏覽Waiting time, 頁面間請求加載時(shí)間Servicing time172. Se

7、rvicing phase1. Waiting phaseQoE of BE elastic trafficwaiting time and servicing time ：指數(shù)分布突發(fā)干擾概率：該概率可以用來分析web traffic帶來的突發(fā)干擾對其他同信道用戶SINR的影響18QoE of BE elastic traffic對web browsing , 用戶比較關(guān)心頁面加載時(shí)間：其中，兩參數(shù)取決于web站點(diǎn)類型，web內(nèi)容，以及用戶環(huán)境和期望D表示骨干網(wǎng)時(shí)延以及web服務(wù)器響應(yīng)時(shí)間192.4 小結(jié)在保證用戶業(yè)務(wù)質(zhì)量的情況下盡量減少能耗性能分析20網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建與融合市3. 總結(jié)和展望21針對超密集異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的突發(fā)干擾問題提出了一種基于干擾整形的節(jié)能策