基于无线蜂窝网络的多点协同通信能效性优化控制算法研究

发布时间：2019-09-17 04:32

【摘要】：随着通信技术的提升，能源的日益紧张，无线蜂窝网络的能效性优化已成为当今学术界的重要课题之一。在无线蜂窝网络中，基站耗能巨大，在用户减少的情况下造成了巨大的浪费，不利于有限能源的优化和环境保护的实施。因此，为了优化无线蜂窝网络的能效性，需要在保证用户通信质量的前提下实现基站节能。 针对优化无线蜂窝网络能效性问题，本文提出了基站休眠策略，在小区通信量很少的情况下，关闭基站，使周围基站多点协同通信服务基站休眠小区用户。本文结合了多点协同通信和基站休眠策略，旨在实施基站休眠策略时，采用算法优化多点协同通信合作方案。具体的研究内容如下： 首先，建立以19个无线蜂窝小区为单位的通信系统模型，使中心小区实施基站休眠策略，第一层小区作为多点协同通信合作基站，第二层作为噪声来源，并应用大规模衰落模型和小规模衰落模型完善传输模型。 其次，在基站休眠策略小区中，根据用户数量选用不同优化算法。在用户极少的情况下，采用阈值法使每个用户的能效性最优化，为每个用户找到一个多点协同通信基站合作策略，同时还保证了每个用户的通信质量。在用户较多的情况下，采用增强型学习算法中的Q-学习算法，，为整个小区找到最优的多点协同通信基站合作策略，同时将用户的通信质量设为增强型反馈，使小区能效性提高的同时，每个用户的通信质量得到保障。并且针对静止和移动的用户分别采取单步Q-学习算法和多步Q-学习算法对能效性进行优化。 最后，根据一天内用户数量的实时变化，给出基站休眠策略的开启与关闭、以及基站休眠策略下优化算法的切换仿真结果。通过仿真研究，验证了优化算法提高了无线蜂窝网络中的能效性，并且保障了用户的通信质量，使无线蜂窝网络趋向节能、高效、环保方向发展。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.5

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 陶晓明;肖潇;陆建华;;基于多域协同的绿色无线通信系统体系构架[J];电信科学;2011年03期

2 张高记;吕建东;陈文学;;通信基站节能减排评估指标及评估方法研究[J];电信科学;2011年03期

3 李洁;石友康;;通信节能减排技术研究[J];电信网技术;2011年01期

4 肖潇;陶晓明;陆建华;;基于高能效无线接入网的绿色无线通信关键技术研究[J];电信科学;2011年11期

5 许颍浩;范鹏飞;;浅议绿色通信[J];信息通信;2008年03期

6 田金凤;郑小盈;胡宏林;尤肖虎;;中国下一代移动通信研究[J];科学通报;2012年05期

7 魏金辉;原玲;习婷;;基于系统容量的多节点协同通信功率分配算法[J];计算机与现代化;2013年07期

8 王徐华;柏鹏;李明阳;林晋福;;定向天线的双向单中继AF协同通信技术[J];空军工程大学学报(自然科学版);2013年02期

9 朱近康;许莉;;绿色蜂窝网络的频谱效率与能效函数[J];通信学报;2013年01期

10 贺倩;冯志勇;张平;;基于人工智能技术的认知无线网络重构决策算法[J];通信学报;2012年07期

本文编号：2536639