基于功率控制的异构蜂窝网络能效优化算法的研究

发布时间：2022-12-25 14:17

　　随着移动通信技术的快速发展和智能终端的大量普及,传统的蜂窝网络很难再进一步地增大系统容量和提高用户数据速率。因此,第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project,3GPP）提出了异构蜂窝网络。目前异构蜂窝网络的能耗问题受到人们普遍的重视,鉴于此,本文研究了异构蜂窝网络的能效。在宏基站和家庭基站组成的异构蜂窝网络中,针对能效优先的功率控制算法中惩罚函数构造的不合理,本文提出了一种基于自适应定价的功率控制算法。基于定价的功率控制算法将能效问题建模为效用函数最大化模型,其中,效用函数表示为收益函数减去惩罚函数,而惩罚函数被看做定价因子与功率的乘积。在现实场景中,每个家庭基站的实际发送功率可能各不相同,定价因子与功率的乘积并不能准确地表示基站因增加自身功率而对网络产生的干扰。在定价因子的基础上,本文采用了一种自适应定价因子,自适应定价因子表示为增加家庭基站的每单位功率时网络能效的边缘下降。本文利用MATLAB搭建系统仿真平台,经过仿真验证,当定价因子为10时,与基于定价的功率控制算法相比,改进的基于自适应定价的功率控制算法下的能效值提升了约18.9%。... 

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容与创新点
    1.4 论文组织结构
第2章 相关技术研究
    2.1 异构蜂窝网络的介绍
    2.2 异构蜂窝网络中的关键技术
        2.2.1 小区间干扰管理技术
        2.2.2 负载均衡技术
        2.2.3 功率控制技术
        2.2.4 频率的划分
    2.3 基站的功耗模型
    2.4 本章小节
第3章 基于Femtocell异构蜂窝网络能效优先的功率控制算法
    3.1 引言
    3.2 系统模型与问题表述
        3.2.1 系统模型
        3.2.2 问题表述
    3.3 基于定价的功率控制算法
        3.3.1 算法原理
        3.3.2 算法缺陷分析
    3.4 基于自适应定价的功率控制算法
        3.4.1 自适应定价因子
        3.4.2 单个家庭基站最优化问题
        3.4.3 算法流程
    3.5 仿真验证与结果分析
        3.5.1 参数的设置
        3.5.2 仿真实验结果分析
    3.6 本章小结
第4章 能效优先的用户关联与功率控制协同优化算法
    4.1 引言
    4.2 系统模型与问题表述
        4.2.1 系统模型
        4.2.2 问题建模
    4.3 能效优先的用户关联策略
        4.3.1 算法原理
        4.3.2 算法缺陷分析
    4.4 基于权重的用户关联与功率控制协同优化方案
        4.4.1 用户关联子问题
        4.4.2 功率控制子问题
    4.5 仿真实验与结果分析
        4.5.1 参数的设置
        4.5.2 仿真实验结果分析
    4.6 本章小结
第5章 总结和展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 进一步研究方向
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]异构蜂窝网络中一种基于匈牙利算法的用户关联方法[J]. 苏恭超,陈彬,林晓辉,王晖,李乐民.  电子科技大学学报. 2017(02)
[2]异构蜂窝网络中用户关联与基站功率的协同优化[J]. 苏恭超,陈彬,林晓辉,王晖,李乐民.  电讯技术. 2016(01)
[3]联合网络与用户最优化的认知无线电功率控制[J]. 李世银,杨雪,张毛毛,王苗苗.  电视技术. 2015(15)
[4]面向未来移动通信的超蜂窝网络架构[J]. 赵明,许希斌,牛志升.  中兴通讯技术. 2014(02)



本文编号：3726777