异构蜂窝网络中小蜂窝毫米波回程的节能调度

在传统同构宏蜂窝底层密集部署小蜂窝的异构蜂窝网络正成为第五代（5G）移动网络的有力候选方案。当部署大量基站时，具有成本效益、灵活且绿色的回程解决方案成为最紧迫和最关键的挑战之一。凭借丰富的可用频谱，毫米波频段的无线回程能够提供数 Gbps 的传输速率。为了克服高频段的高传播损耗，毫米波回程利用波束成形实现定向传输，并能在低链路间干扰下实现并发传输（空间复用），从而显著提高网络容量。为了实现小蜂窝毫米波回程的节能解决方案，我们首先将通过并发传输调度和功率控制最小化能耗的问题表述为混合整数非线性规划问题。然后，我们开发了一种节能且实用的毫米波回程方案，提出了基于最大独立集的调度算法和功率控制算法，以利用空间复用实现低能耗和高能效。我们还在理论上分析了我们的方案降低能耗的条件，以及用于降低能耗的干扰阈值选择。通过在各种流量模式和系统参数下的广泛仿真，我们证明了我们的方案在能耗和能效方面的优越性能，并分析了在不同流量负载、基站分布和最大发射功率下干扰阈值的选择。