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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/17043
標題: | 第五世代毫米波的通訊系統中考慮波束與熱能的跨層非連續接收省電機制 Beam-Aware DRX with Thermal-Based Cross-Layer Design in 5G Millimeter Wave Communications System |
作者: | An Huang 黃安 |
指導教授: | 魏宏宇(Hung-Yu Wei) |
關鍵字: | 非連續接收省電機制,毫米波,動態波束圖,跨層設計,第五世代,波束成型,過熱,散熱,熱分析, DRX,mmWave,dynamic beam pattern,cross-layer design,5G,beamforming,overheating,heat dissipation,thermal analysis, |
出版年 : | 2020 |
學位: | 碩士 |
摘要: | 在第五世代無線通訊系統中為了支援最新的科技,非連續接收省電機制對行動裝置而言是不可或缺的技術。然而,無線鏈結的方向性會導致現存的非連續接收省電機制遇到不必要的能源消耗跟裝置過熱的問題。因為毫米波的天線元件會產生比以前更大量的功耗與散熱,因此這些問題在毫米波的頻段特別嚴重。在本論文中,我們先定義波束圖與裝置的行為不相合的問題,並且根據行動裝置的溫度發展出降溫設計。接下來,配合降溫的設計,我們提出了兩種考慮波束的非連續接收省電機制,這些省電機制可以運作在有毫米波束的網路系統下。為了更理想的能源效益與有效地降低溫度,我們提出的架構中可以同時最佳化考慮波束的非連續接收省電機制還有毫米波束的參數設定。我們利用半馬爾可夫模型去評估行動裝置的睡眠比例、封包延遲以及恆溫,並且以程式去模擬行動裝置的行為來驗證數學模型。跟第五世代新無線電中基本的非連續接受省電機制相比,我們提出的機制可以在不犧牲封包延遲的情況下,達到更高的睡眠比例與降低更多溫度。 In the fifth-generation (5G) wireless communication system, the Discontinuous Reception (DRX) is indispensable to user equipment (UE) to support evolved technologies. However, the directionality of wireless links, especially in millimeter wave bands, leads the existing DRX mechanism to unnecessary power consumption and overheating of devices. The mmWave antenna components generate more serious heat dissipation than before. In this thesis, we first identify the problems of beam pattern mismatching and develop the thermal-based design in mobile devices to decrease the temperature. Then, we proposed two beam-aware DRX mechanisms with the thermal-based design, which could be applied along with the mmWave beam configuration. The proposed framework jointly optimizes beam-aware DRX operation and mmWave beam configuration for better energy efficiency and effective temperature reduction. The semi-Markov models are proposed to evaluate a UE sleeping ratio, packet delay, and steady temperature. The simulation validates the proposed models. Compared to the baseline 5G NR DRX operation, the proposed schemes could achieve a higher sleep ratio and reduce a more steady temperature without sacrificing the packet delivery latency performance. |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/17043 |
DOI: | 10.6342/NTU202002642 |
全文授權: | 未授權 |
顯示於系所單位: | 電信工程學研究所 |
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