基于混沌搜索的蜂窝网基站能量效率与QoS的联合优化

发布时间：2017-11-14 03:29

  本文关键词：基于混沌搜索的蜂窝网基站能量效率与QoS的联合优化

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【摘要】：目前随着信息通信行业的快速发展,全球部署的基站和移动终端呈爆发性增长。据不完全统计,信息通信行业所消耗的能量在所有行业中高居第五。绿色通信的概念应运而生,传统的蜂窝网络中重要的频谱效率概念在重视资源节约的当前已被逐渐削弱,相对而言,能量效率被大量的研究文献所提及。本文以蜂窝网络中的能量效率和Qo S联合优化为研究目标,对以下三个方面进行了研究。1.本文首先对权衡通信系统是否属于绿色通信范畴的通用效率准则进行了简单介绍。对此采用能量效率准则,进而概述了能量效率的概念。在对蜂窝网络中的能量效率进行研究之前,首先介绍了蜂窝系统中一些基本概念,包括用户端与基站端通信的过程,用户在移动过程中通信所涉及的越区切换问题等;然后,本文以蜂窝系统为背景,结合能量效率与用户端的服务质量(Qo S)等参数,根据二分图法,构建了数学模型来进行仿真优化研究。2.构建完成的蜂窝系统能量效率模型属于0-1整数规划问题。对于求解0-1整数规划问题,由于其实际应用中的迫切需求致使整数规划问题的求解研究一直被很多人关注。但是目前没有一种具有普适性的算法可以求解大部分整数规划问题。因此本文介绍了目前主流的算法以及对比它们之间的优缺点及各自适用的问题类型。最后采用混沌搜索算法进行求解,针对本文所建立的数学模型对这种算法进行了改进,并对改进后的混沌搜索算法的收敛性进行了证明,收敛性反映了算法具有可行性。3.对于文中构建的蜂窝网络能量效率模型,采用了改进的混沌搜索算法进行求解,将求解得出的结果与穷举法的结果进行对比。在仿真范围允许的情况下,混沌搜索算法都能够以较小的运算量达到穷举法所得到的解,表明其算法复杂度的优势。将能量效率模型优化后得到的解与目前蜂窝网络采用的连接准则,即客户端总是与能够为自己提供最大接收功率的基站相连接,进行比较。分析优化后的结果在能量效率方面与用户端的服务质量方面有哪些变化。能量效率与服务质量是蜂窝网络中相互制约的两个因素,只能权衡的去考虑二者。根据实际情况对二者的需求侧重程度来决定提高哪一方面,“牺牲”哪一方面。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5

【参考文献】

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本文编号：1183689