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为了提升能量效率,充分发挥云无线接入网络和异构无线网络的潜能,业界提出了异构云无线接入网(H-CRAN,Heterogeneous Cloud Radio Access Network)体系结构,但由于缺乏相关基础理论及关键技术支撑,H-CRAN的发展和应用受到了制约。本论文围绕H-CRAN的组网理论和关键技术进行了研究,主要工作和创新点可归纳如下:1.H-CRAN增强能效指标定义与组网性能传统频谱效率和能量效率难以表征H-CRAN中前向传输、节点密度等关键因素影响,为此,在能量效率指标基础上增加了成本因素考虑,建立了前向传输、节点密度等与成本因素的映射关系,提出了成本能效(E3,Economical Energy Efficiency),检释了该指标的内涵,阐明了前向传输、内容缓存等因素对系统性能的影响。2.基于协作节点选择的H-CRAN高能效资源分配现有协作传输方案在选择协作节点时难以兼顾成本和协作增益,针对这一问题,论文在前传链路容量、发射功率等约束条件下,研究并设计了优化H-CRAN系统E3性能的协作节点选择及资源分配方案。论文采用分式规划理论对原非凸优化问题进行等价转换,并设计了有效的迭代求解算法。仿真结果表明,所提算法收敛较快,通过合理的协作节点选择,系统E3性能可提升20%以上。3.基于传输方式选择的H-CRAN高能效资源分配传统方案在利用边缘缓存降低前传链路压力时,对系统成本及协作增益所受影响缺乏全面考虑。针对这一问题,论文在前传链路、发射功率、及边缘缓存等约束条件下,采用E3指标,研究并设计了H-CRAN传输方式选择及资源分配联合优化方案。论文通过对优化变量解耦,将原优化问题分解为传输方式选择及功率分配两个子优化问题,并通过对两个子问题的分别求解和相互迭代得到优化方案。仿真结果表明,所提算法收敛较快,通过选择适当业务由边缘缓存进行传输,系统E3性性能可提升10%以上。4.基于服务节点选择的H-CRAN高能效资源分配由于网络中同时存在多种接入节点,不同节点工作方式存在较大差异,传统方案难以确保H-CRAN系统吞吐、能耗、及成本的合理平衡。针对这一问题,论文在前传链路容量、发射功率、中心/边缘缓存容量、服务节点及传输模式选择等约束条件下,采用E3指标,研究并设计了H-CRAN服务节点选择及资源分配联合优化方案。论文通过对优化变量解耦,将原优化问题分解为功率分配及服务节点选择两个独立的子优化问题,并通过对子问题分别求解和相互迭代得到优化方案。仿真结果表明,所提方案收敛速度较快,通过为用户选择合适的服务节点,系统E3性能可提升20%以上。论文提出的E3指标更全面的反映了H-CRAN系统中前向传输、内容缓存等关键因素的影响,所提优化方案较显著的改善了H-CRAN系统E3性能,论文还对前向传输、内容缓存等要素的影响及其原因进行了分析。