本发明公开了一种基于平均场博弈的移动通信基站能效优化方 法，属于无线通信技术领域。本发明方法用基站发送功率的产出投入 关系来定义系统的能量效率，结合平均场博弈的能量效率优化算法， 通过数学推导得出了每个基站的最优控制策略应满足的方程组，求解 得到最优化基站发送功率，从而提高基站的能量效率，本发明方法有 效针对提出的功率控制策略的大规模网络，采用本发明方法能效保持 稳定，且能量效率大于采用固定发射功率策略。

东南大学毫米波国家重点实验室、移动通信国家重点实验室和信号与信息处理实验室，于2006年3月在国内首次成功地进行了多输入多输出（MIMO）移动通信系统试验，实现了移动互联网多业务演示，其主要技术指标频谱利用率达到了3.3bps/Hz，物理层峰值速率达到4.272Mbps。

1 成果简介移动指挥通信方舱是用于突发公共安全事件应急指挥和军事指挥的大型作战指挥系统。其可和汽车、火车、飞机、船舶等多种交通工具配套使用，满足突发公共安全事件快速响应、移动指挥决策、现场应急处置等需求，是国际领先的大型现场综合指挥调度处置系统。2 应用说明移动指挥通信方舱可在突发公共事件过程中实现现场的应急通信、网络、视频会商等功能，具体功能如下： ( 1)现场应急通信功能：通过数据和语音通信方式，保证移动应急平台和指挥中心、现场各部门人员等之间图像、数据、语音的通信。 ( 2)现场网络功能：通过多种手段实现现场各部门连接及接入移动应急平台，以保证移动应急平台可作为现场应急救援最高的指挥场所，对现场其它应急指挥车或平台进行指挥调度、现场音视频和数据等采集信息实时接收以及超视距的现场信息采集、现场办公需求。 ( 3)语音互联互通指挥调度功能：实现多个不同部门使用不同频段、不同制式的通信设备在同时运作和之间的互联互通，有效保障现场指挥人员对现场各部门人员的指挥调度和现场各部门人员的互相通信与协作。 ( 4)视频会商功能：移动应急平台通过卫星链路、有线链路等多种方式实现和指挥中心、各部门应急平台之间的视频会议。 ( 5)环境信息监测监控功能：移动应急平台结合低空飞艇智能扫描定位监测系统、移动应急通信与数据集成系统、现场环境参数采集传输系统、应急现场定向空投信息采集系统实现现场图像、地理信息、危险源信息以及环境参数等多种信息采集监测监控。 ( 6)事件分析研判功能：通过本地模块调用，对事态发展和后果进行模拟预测和分析，对事件影响范围、影响方式、持续事件和危害程度等进行综合研判，并参考预案进行预警分级，供指挥决策时参考。 ( 7)移动 GIS 功能：动态定位追踪移动应急车辆、单兵、救援力量、物资调度等动态变化情况，并可查询、量算、路径规划等功能，实现定位点周边情况查询分析、路径优化、距离及坡度量算。 ( 8)电子沙盘功能：实现综合可视化、空间分析、查询检索、快速标注，为现场指挥决策人员进行意图表达供便捷手段，使现场应急指挥更加直观、便捷。 ( 9)现场办公功能：提供现场会商、打印、复印、扫描、传真等功能，满足现场应急办公需求。3 效益分析实现移动指挥通信方舱的产品化，应用于各省级、地市级、区县级、企业、专项部门等移动应急平台的建设。4 合作方式商谈。

（一）项目背景 当前以硅、砷化镓为代表的第一和二代半导体接近其物理极限，以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体是当前国际竞争热点，也是我国发展自主核心半导体产业、实现换道超车的难得机遇。氮化镓（GaN）特别适合制作高频、高效、高温、高压的大功率微波器件，是下一代通信、雷达、制导等电子装备向更大功率、更高频率、更小体积和抗恶劣环境（高温抗辐照）方向发展的关键技术。 目前氮化镓基射频器件已接近于商用，需解决从走出实验室到小量中试的最后“1 公里”，重点攻克其在可靠性工艺和量产稳定性的瓶颈。 以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体是当前国际竞争热点，也是我国发展自主核心半导体产业、实现换道超车的难得机遇。 半导体作为信息时代的“粮食”，将成为 5G 基建、特高压、城际高铁和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等“新基建”七大领域发展的支柱性产业。而氮化镓为代表的宽禁带半导体先进电子器件，凭借其高效、高压、高温等优势，将在“新基建”中大放异彩，可以弥补传统半导体器件的技术瓶颈，满足更高性能器件要求。 （二）项目简介 5G 要求更高的数据传输速率，发射机的效率会出现指数级的下降。这种下降可以使用包络跟踪技术来修复，该技术已经在较新的 4G/LTE 基站以及蜂窝电话中采用。基站中的包络跟踪需要高速，高功率和高电压，这些只有使用 GaN 技术才能实现。诸如 GaN 助力运营商和基站 OEM 等实现了 5Gsub-6-GHz 和 mmWave 大规模 MIMO 的目标。 GaN 可以说为 5Gsub-6-GHz 大规模 MIMO 基站应用提供了众多优势：1、在 3.5GHz 及以上频率下表现良好，对比其他产品优势明显。2、GaN 的特性能转化为高输出功率，宽带宽和高效率。采用 DohertyPA 配置的 GaN 在 100W 输出功率下的平均效率达到 50%至 60%，明显降低了发射功耗。3、在高频和宽带宽下的效率意味着大规模 MIMO 系统可以更紧凑。4、可在较高的工作温度下可靠运行，这意味着它可以使用更小的散热器。 根据 Strategy Analytics 的数据，预计 5G 移动连接将从 2019 年的 500 万增长到 2023 年的近 6 亿。所以需求还将不断上涨。 根据Strategy Analytics的数据，预计5G移动连接将从2019年的500万增长到2023年的近6亿。所以需求还将不断上涨。 Efficient Power Conversion 的首席执行官兼联合创始人Alex Lidow 讨论5G时也说道：“基站中的包络跟踪需要高速，高功率和高电压，这些只有使用GaN技术才能实现。根据Yole Development公司发布的2018年度报告数据显示，随着全球整体数据流量的激增，我国5G产业将迎来大规模的需求增长。预计到2022年，我国5G基站规模将达到千亿市场，5G基站数量将达百万个。所以未来氮化镓基射频器件是5G通信基站收发端的核心。 氮化镓基射频器件是华为和中兴发展 5G 通信产业的核心器件，西安电子科技大学氮化镓射频器件研究团队自 2016 年起就与华为西安研究所、中兴西安研究所等国内主流5G通信公司协同攻关开展氮化镓基射频器件的研究，目前承担的流片服务项目合计约 500 万元。 2017 年，西安电子科技大学与西安市高新区、西电电气集团等联合成立“陕西半导体先导技术中心”，中心致力于推动陕西第三代半导体产业发展，促进以氮化镓为代表的射频器件、功率器件等加速产业化，2019 年团队向陕西半导体先导技术中心转让专利 35 项，作价 2000 万元，双方正在联合推进搭建第三代半导体中试平台，平台将会立足西安，服务全国，提升氮化镓基射频器件量产工艺可靠性，实现相关技术成果转化。 （三）关键技术 本项目由西安电子科技大学作为技术攻关的主要单位，制定技术路线，保障国家重大科技专项“高效 GaN 微波功率器件及可靠性研究”和“5G 移动通信 GaN 芯片可靠性机理研究”研究，与华为和中兴联合开展工程合作项目实施，加快解决器件工艺可靠性工程问题，重点开展氮化镓微波功率与太赫兹器件工程技术研究，突破高性能低缺陷外延材料生长、高效率高可靠氮化镓微波功率器件工艺技术等关键瓶颈问题，协助规模量产高效率 S-Ku 波段典型氮化镓功率器件和模块、5G 基站核心射频模块。

为了满足超三代移动通信技术B3G项目对高速背板传输的需求，2004年10月东南大学与深圳华为技术有限公司中央硬件部开展合作，共同研制了符合PICMG3.0国际规范的AdvancedTCA全网格标准机箱与背板，实现了超过3.125Gbps的双向传输速率。

本系统采用先进的无线射频及自组网技术，用于解决煤矿井下安全生产、信息沟通等问题，是一套专门针对矿井工作的智能定位与无线通讯系统。整套系统包括地面管理中心、分布式通信接入点、手持移动语音通信终端和便携式智能定位终端。/line分布式通信节点：负责通讯中转，为语音终端和定位终端提供高性能通讯链路，保证地面调度管理中心对人员即时调度和查询。/line地面管理中心：含考勤、定位、语音等管理功能，可以实时显示人员及设备的位置，提供高精度定位及历史轨迹回放；呼叫相关人员；对语音接入、传输进行管理。/line手持移动语音通信终端：内嵌自主研发的自组网协议，实现了语音数据的采集、压缩、无线收发、解压以及播放等功能，还提供充电指示、电量指示、信号强度检测、通话指示等。/line便携式定位终端：支持点对多点的无线通信，同时提供实时定位数据搜集、人员检测信息上传、来自地面服务器的被叫指示、对地面服务器的主叫呼救和在线更新升级等功能。

重载铁路主要解决机车同步操控通信系统、列尾通信系统、列车调度通信系统、视 频预警监控系统等应用提供通信平台；高速铁路主要解决车地通信、山体滑坡、落物监 测、区间通信等业务以及旅客宽带通信业务。 

  重载铁路主要解决机车同步操控通信系统、列尾通信系统、列车调度通信系统、视频预警监控系统等应用提供通信平台；高速铁路主要解决车地通信、山体滑坡、落物监测、区间通信等业务以及旅客宽带通信业务。 本团队2009年承担完成神华集团重大科研项目“WiMAX技术在铁路移动通信中的应用研究”，主要解决开行万吨及两万吨重载列车开行的无线通信问题，本项目成功建立了20公里铁路宽带通信试验段，实现了重载列车机车同步操控、视频预警系统、无线列调、列尾风压监控等示范应用，并研制出铁路专用无线网络测试系统，经过一年多的动静态试验，通过了项目验收，各项指标满足技术要求，4G移动通信在铁路重载运输应用的科研成果被专家组评价为“国际首创”。已申请国家发明专利4项。

大唐移动通信设备有限公司（以下简称“大唐移动”）是国务院国资委所属的大型高科技央企——大唐电信科技产业集团的核心企业，是我国拥有自主知识产权的第三代移动通信国际标准TD-SCDMA的提出者、核心技术的开发者及产业化的推动者。大唐移动以打造“无限沟通引擎”为企业发展理念，倡导“创新、市场、诚信、责任”的企业价值观，始终致力于TDD无线通信技术（及后续技术）与应用的开发，专注于TDD无线通信解决方案与物联网、移动互联网多网协调发展的融合。 大唐移动面向国内和国际市场，全力推动TD-SCDMA及其后续演进TD-LTE产业化进程。 大唐移动作为TD系统设备主流供应商之一，协同合作伙伴占据了中国TD-SCDMA设备市场30%的份额，为全国20余个省份的移动运营商提供了高质量的TD网络解决方案和综合服务，在为中国移动建设全国TD-SCDMA网络过程中，大唐移动与中国移动紧密合作进行了数百项创新课题研究，为TD-SCDMA系统的完善、多场景的应用发展以及网络的持续优化发挥了中坚作用。同时，大唐移动自主开发的TD-LTE产品与解决方案，目前已在全球多个国家开展商用准备，并与全球主流的电信运营商实施全球化的发展战略。 大唐移动现有员工约3000名，其中研究生以上学历比例为60%，并汇聚了众多国内外知名的通信技术专家。 大唐移动始终秉承“以先进的技术、优良的服务为客户创造价值”的宗旨，以客户需求为导向，持续在产品研发、供应链管理、工程服务等环节开展组织变革与流程优化，以精细管理、规范运作，实现企业的稳健、可持续、平衡发展，为客户创造价值。