软件定义无线网络能耗与干扰的协调优化研究
发布时间：2023-02-25 23:37
近年来,因密集部署无线接入设备造成的能耗和干扰问题越来越严重。多数研究单方面地考虑系统节能或干扰抑制,很少将两者间的相互影响关系考虑到优化目标中,导致系统节能和性能提升无法实现最优。因此,在密集部署AP的WLAN中,如何根据当前网络状态以尽量少的AP设备和最优的AP发射功率满足通信需求,成为系统资源优化的新目标。针对上述问题,本文在密集部署AP的场景中,利用SDWN技术的集中控制特性,提出基于贝叶斯博弈的能耗干扰协调优化算法。在保证用户通信需求的前提下,通过休眠系统中的空载AP和干扰AP,并结合调节AP发射功率,实现系统能耗与干扰的协调优化。首先,通过大量实际测量,验证AP间干扰对AP性能及能耗的影响,并利用数学软件量化AP能耗-负载-发射功率三者间的关系。然后,利用上述关系模型设计基于贝叶斯博弈的能耗干扰协调优化算法。该算法以最大化各AP效益为目标,结合AP能耗-负载-发射功率关系模型、AP间干扰状态以及用户通信需求,设计贝叶斯博弈模型,从而解决休眠AP选择、AP发射功率调节问题。由于该算法在网络节点较多时,计算复杂而无法在有效时间内获取最优解。因此提出基于迭代的快速算法,在贝叶斯博...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 SDWN研究现状
1.2.2 AP能效管理研究现状
1.2.3 AP干扰管理研究现状
1.2.4 AP能耗与干扰的联合优化研究现状
1.3 论文主要工作及贡献
1.3.1 研究目标
1.3.2 主要工作及贡献
1.4 论文组织结构
第2章 AP能效干扰管理机制的研究
2.1 AP节能机制概述
2.1.1 聚类节能算法分析
2.1.2 基于阈值的能效管理机制概述
2.2 干扰抑制机制概述
2.2.1 信道分配机制
2.2.2 功率控制机制
2.3 AP能耗干扰协调优化机制概述
2.3.1 AP休眠-信道选择机制概述
2.3.2 贝叶斯博弈机制概述
2.4 AP能耗干扰协调优化关键问题分析
2.4.1 主要问题
2.4.2 研究思路
2.5 本章小结
第3章 AP能耗干扰关键问题建模
3.1 AP能耗-干扰关系验证
3.1.1 网络设置
3.1.2 实验方法
3.1.3 实验结果及分析
3.2 AP能耗-干扰关系建模
3.2.1 实验方法
3.2.2 实验结果及数据分析
3.3 AP能耗-干扰关键问题建模
3.3.1 系统模型
3.3.2 关键问题建模
3.4 本章小结
第4章 基于贝叶斯博弈的能耗干扰协调优化机制
4.1 贝叶斯博弈机制设计
4.1.1 成本函数定义
4.1.2 效益函数定义
4.1.3 贝叶斯博弈机制的预算均衡与激励兼容
4.2 最优AP休眠方案及功率调整规则
4.2.1 社会选择函数
4.2.2 基于社会选择函数的最优求解方案
4.2.3 能耗干扰协调优化算法设计与分析
4.3 基于迭代的能耗干扰协调优化快速算法
4.3.1 资源配置方法
4.3.2 最优配置方案
4.4 系统节约能耗及性能提升计算方法
4.4.1 系统节约能耗计算方法
4.4.2 系统性能提升计算方法
4.5 本章小结
第5章 实验仿真及验证
5.1 仿真内容及参数设置
5.1.1 仿真内容
5.1.2 仿真拓扑及参数设置
5.2 贝叶斯博弈机制验证
5.2.1 两种算法效果对比分析
5.2.2 AP效益分析
5.2.2 激励兼容验证
5.3 能耗干扰协调优化机制有效性分析
5.3.1 节能效果对比分析
5.3.2 单AP平均信道容量对比分析
5.3.3 系统用户平均信道容量对比分析
5.3.4 算法复杂度对比分析
5.4 在SDWN实验平台上验证节能抗干扰机制
5.4.1 实验平台设置
5.4.2 实验方法
5.4.3 实验结果分析
5.4.4 实验小结
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 下一步工作
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
本文编号：3749401
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 SDWN研究现状
1.2.2 AP能效管理研究现状
1.2.3 AP干扰管理研究现状
1.2.4 AP能耗与干扰的联合优化研究现状
1.3 论文主要工作及贡献
1.3.1 研究目标
1.3.2 主要工作及贡献
1.4 论文组织结构
第2章 AP能效干扰管理机制的研究
2.1 AP节能机制概述
2.1.1 聚类节能算法分析
2.1.2 基于阈值的能效管理机制概述
2.2 干扰抑制机制概述
2.2.1 信道分配机制
2.2.2 功率控制机制
2.3 AP能耗干扰协调优化机制概述
2.3.1 AP休眠-信道选择机制概述
2.3.2 贝叶斯博弈机制概述
2.4 AP能耗干扰协调优化关键问题分析
2.4.1 主要问题
2.4.2 研究思路
2.5 本章小结
第3章 AP能耗干扰关键问题建模
3.1 AP能耗-干扰关系验证
3.1.1 网络设置
3.1.2 实验方法
3.1.3 实验结果及分析
3.2 AP能耗-干扰关系建模
3.2.1 实验方法
3.2.2 实验结果及数据分析
3.3 AP能耗-干扰关键问题建模
3.3.1 系统模型
3.3.2 关键问题建模
3.4 本章小结
第4章 基于贝叶斯博弈的能耗干扰协调优化机制
4.1 贝叶斯博弈机制设计
4.1.1 成本函数定义
4.1.2 效益函数定义
4.1.3 贝叶斯博弈机制的预算均衡与激励兼容
4.2 最优AP休眠方案及功率调整规则
4.2.1 社会选择函数
4.2.2 基于社会选择函数的最优求解方案
4.2.3 能耗干扰协调优化算法设计与分析
4.3 基于迭代的能耗干扰协调优化快速算法
4.3.1 资源配置方法
4.3.2 最优配置方案
4.4 系统节约能耗及性能提升计算方法
4.4.1 系统节约能耗计算方法
4.4.2 系统性能提升计算方法
4.5 本章小结
第5章 实验仿真及验证
5.1 仿真内容及参数设置
5.1.1 仿真内容
5.1.2 仿真拓扑及参数设置
5.2 贝叶斯博弈机制验证
5.2.1 两种算法效果对比分析
5.2.2 AP效益分析
5.2.2 激励兼容验证
5.3 能耗干扰协调优化机制有效性分析
5.3.1 节能效果对比分析
5.3.2 单AP平均信道容量对比分析
5.3.3 系统用户平均信道容量对比分析
5.3.4 算法复杂度对比分析
5.4 在SDWN实验平台上验证节能抗干扰机制
5.4.1 实验平台设置
5.4.2 实验方法
5.4.3 实验结果分析
5.4.4 实验小结
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 下一步工作
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
本文编号：3749401
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3749401.html
