1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究目的及意义

随着移动数据业务流量的持续高速增长，当前的移动通信标准已经无法满足更加高级的宽带业务需求。据估计，到2020年，全世界移动数据流量将比2010 年增长超过100倍，不包含物联网在内的移动终端将超过200亿，其中中国将超过20亿。为了应对这种海量需求，第五代移动通信系统应运而生。移动市场的主要机构已经开始规划5g技术路线，imt-2020 (5g)推进组的《5g 愿景和需求》给出了一些关于5g关键能力的概念和参考指标值，即：10~100倍的峰值速率、1000倍的网络容量、10倍的能量效率、10~30倍的时延降低，以实现千兆级的无线网络。

然而，随着移动流量的增加，网络的能耗也成为运营商一项重要的开销。据市场调研机构gartner调查，全球蜂窝网络平均每年大约消耗600亿 kwh 的电量，并且这个能耗数量每五年就会增长15%-20%，移动通信行业能耗占到全世界总能耗的3%，高于其他行业，这其中基站的能量消耗占到60%~80%，如果不采取有效的技术手段，这一数字到2020年将超过现在的两倍以上，运营商的电费支出甚至已经接近其运营费用支出的三分之一。因此在5g的研究中，降低能耗，提高网络能效也是一个很重要的研究目标。

2. 研究的基本内容与方案

本文旨在研究5g中的计算能耗，在查阅文献了解5g移动通信系统的发展状况以及相应的关键技术后，对5g移动通信网络中的计算能耗问题展开研究，理解计算能耗在5g移动通信系统能效优化中的影响，在考虑计算能耗的前提下，提出一种提高5g移动通信系统能效的方法。在能耗问题中，我主要结合兰道尔定理研究计算功耗对能效的影响，并在考虑计算功耗的前提下，把空间调制技术和混合预编码技术相结合，提出一种能效优化方法，并建立模型，对其仿真分析。

图1 结构框图

massive mimo场景中，计算功率无法再被忽略或设为常数。通过调研文献，我们把基站的功率分为用于传输的功率，用于计算的功率和其他固定功率。

3. 研究计划与安排

第1－4周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础，完成英文

资料的翻译。确定方案，完成开题报告。

第5－6周：论文开题，熟悉掌握基本理论，建立模型，并利用matlab仿真分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] x.ge, j. yang, h. gharavi and y. sun, "energy efficiency challenges of 5gsmall cell networks[j]," in ieee communications magazine, vol.55, no. 5, pp. 184-191, may 2017.

[2] g. auer et al., "how much energyis needed to run a wireless network?[j]," wireless communications, ieee, vol.18, no. 5, pp. 40-49, 2011.

[3] a. mammela and a. anttonen, "whywill computing power need particular attention in future wireless devices?,[j]"in ieee circuits and systems magazine, vol. 17, no. 1, pp. 12-26,firstquarter 2017.