自适应软频率复用的能效优化算法研究

发布时间：2017-10-02 23:36

  本文关键词：自适应软频率复用的能效优化算法研究

  更多相关文章： 自适应软频率复用 能效优化 分式规划 连续凸逼近

【摘要】：随着智能移动终端的增多和用户通信数据流量的增长,移动通信系统正面临着小区间干扰和能效两大问题的挑战。蜂窝覆盖半径的缩小和大量低功耗节点的部署导致小区间干扰问题越来越严重,同时系统能耗也非常大,给通信企业的成本投入和节能减排带来了巨大压力,为此采用软频率复用技术协调小区间干扰和对蜂窝网络的能效进行优化具有重要的实际意义。软频率复用技术(Soft Frequency Reuse,SFR)具有较高的频谱利用率,是目前研究比较多的一种干扰协调技术,本文重点对软频率复用技术及其能效优化算法进行研究。具体研究工作如下:1.本文梳理了国内外无线通信网络架构研究现状,整理出5G系统可能使用的关键技术,并尝试着构建5G系统的网络架构模型,分析网络中存在的干扰和SFR技术的应用场景;接着对SFR的关键技术进行分析和介绍,提出自适应软频率复用技术应用的优势。2.基于自适应软频率复用技术的多小区能效优化算法研究。目前针对软频率复用技术下的能效优化算法研究大多数是基于单蜂窝,为了进一步提升系统干扰协调的性能和系统能效,本文对自适应软频率复用技术的多小区系统能效优化问题展开研究。由于系统能效优化问题是分式规划,很难直接进行求解,因此本文利用连续凸逼近、拉格朗日对偶、KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件等方法将分式规划转化成一系列容易求解的凸优化问题;最后基于凸优化理论,采用次梯度迭代算法对小区中的用户进行功率分配来最大化系统的能效。仿真结果表明,本文所提出的多小区系统能效优化算法,相比传统的单小区能效优化算法,系统吞吐量和能效都有所提升。
【关键词】：自适应软频率复用 能效优化 分式规划 连续凸逼近
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 注释表10-12
• 第1章 绪论12-19
• 1.1 研究背景12-15
• 1.2 研究现状分析15-17
• 1.2.1 基于频率复用的干扰协调技术研究现状15-16
• 1.2.2 基于干扰协调技术的能效优化研究现状16-17
• 1.3 本文研究的目的与意义17-18
• 1.4 本文研究内容及结构安排18-19
• 第2章 无线通信系统的干扰协调技术分析19-34
• 2.1 无线通信系统的蜂窝技术理论基础19-26
• 2.1.1 蜂窝技术理论概述20-21
• 2.1.2 无线通信系统中信道衰落模型21-22
• 2.1.3 无线通信系统的小区频率规划22-24
• 2.1.4 无线通信系统中频率复用因子分析24-26
• 2.2 无线通信系统的干扰分析26-29
• 2.2.1 无线通信系统小区间干扰分析26-27
• 2.2.2 无线通信系统的干扰分类27-28
• 2.2.3 小区间干扰抑制方法28-29
• 2.3 干扰协调技术分析29-33
• 2.3.1 干扰协调技术分类29-31
• 2.3.2 干扰协调技术分析31-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第3章 自适应软频率复用技术的应用研究34-48
• 3.1 未来系统网络架构及干扰分析34-38
• 3.1.1 未来网络系统架构分析34-37
• 3.1.2 未来网络系统中干扰分析37-38
• 3.1.3 软频率复用技术在 5G网络中的应用分析38
• 3.2 软频率复用技术的研究38-46
• 3.2.1 基于软频率复用的小区模型假设38-39
• 3.2.2 软频率复用多小区模型39-41
• 3.2.3 SFR系统优化的指标分析41-46
• 3.2.4 自适应软频率复用技术分析46
• 3.3 本章小结46-48
• 第4章 基于软频率复用的能效优化算法研究48-65
• 4.1 系统模型分析和问题描述48-49
• 4.2 基于连续凸逼近算法的能效优化研究49-59
• 4.2.1 能效优化的模型构建49-50
• 4.2.2 问题的分析和转化50-59
• 4.3 算法仿真及分析59-64
• 4.3.1 算法分析59-61
• 4.3.2 算法仿真参数设计61-62
• 4.3.3 仿真结果分析62-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第5章 结束语65-67
• 5.1 工作总结65-66
• 5.2 未来工作展望66-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-72
• 硕士期间参与的科研项目及发表的学术成果72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 王伟平;刘金虎;梁文莉;;LTE_A家庭基站干扰协调方案的研究[J];计算机应用与软件;2016年01期

2 陈继明;王鹏;张杰;;室内密集型家庭基站网中自适应软频率复用技术(英文)[J];中国通信;2013年01期

3 李美玲;田启川;董增寿;刘鸣;;部分频率复用技术性能分析及研究[J];通信技术;2008年08期

，

本文编号：961812