中文摘要：

近年来移动智能终端和业务的爆炸式增长，导致无线通信的能耗问题日益受到关注。传统的无线通信大多侧重于频谱效率，而针对如何降低系统级能耗的问题，缺乏相关基础研究。本课题结合无线通信系统所承载的业务需求（实时、非实时）、业务内容（热点、非热点）、服务方式（单播、多播）、以及空间分布特性，探索从根本上提高无线通信的功率效率和频谱效率的基础理论和关键支撑技术，研究功率效率优先同时兼顾频谱效率的绿色效用模型与优化理论、业务驱动且资源受限的绿色无线通信系统物理构架和逻辑构架设计与优化、以及面向弹性服务的多业务资源共享机理与调度方式，力争为构建未来绿色无线通信系统奠定关键技术理论基础。

结论摘要：

本项目从影响无线通信系统级能耗的主要因素出发，探索了新型无线通信系统体系构架及业务服务方式在降低能耗上的关键作用，提出并研究了结合业务内容和分布特性兼顾传输速率需求的若干关键技术，形成了相关的绿色效用模型与优化方法，达到了预期研究目标。取得的主要创新研究成果有（1）针对提升无线网络能量效率、兼顾用户服务质量的关键问题，分析了能量效率的基本性质，指出了影响能量效率的关键因素，提出了绿色效用模型数学函数的具体表达形式和优化准则；提出了一种基于准凸优化的功率效率优化方法，得到了系统可达能量效率的上界，实现了能量效率与频谱效率的有效折衷。（2）提出了新型绿色无线网络的体系结构，根据业务特性，引入了两种重构方案，并设计了基于LTE-SAE的无线网络重构体系架构，实现了功率资源与业务之间的匹配优化。在网络信令负载较重的情况下，提出了高效的信令传输方案，将控制信道中面向时敏信令流量的子信道分配问题建模成一个纳什议价问题，优化了信令的排队时延和丢包率，确保了信令的快速可靠传输。 （3）建立了考虑公平性的用户满意度指标，提出了基于用户满意度的高能效资源分配方法，提高了系统能量效率性能达50%；提出了基于延迟容忍度及业务负载的动态传输功率优化调度策略，引入功率调整因子表征传输功率降低的程度，并提取业务特性参数，利用排队论求解实际服务延迟小于延迟容忍的问题，可有效降低30%的传输功率。（4）针对实际LTE系统对资源块的使用要求及其多天线的基本结构，在面向LTE的MIMO-OFDMA系统中，通过对每个子信道上的子载波和MIMO空间链路进行联合优化，既满足了LTE对于RB使用的规定，又充分利用了MIMO提供的空间复用增益。仿真表明，与现有LTE系统资源分配的备选方案相比，所提算法可提升系统能量效率达60%,降低中断概率40%，在实现能量效率提升的同时，改善了用户的服务质量。 发表SCI论文12篇、EI论文30篇，Google Scholar数据库他引111次；申请发明专利10项、获授权发明专利3项；培养博士后1人、博士研究生4人；获国际会议最佳论文奖1项，参与获得国家自然科学二等奖1项；在本领域顶级国际会议Infocom上组织了相关的Workshop，与本领域国内外专家进行了研讨。