基于混沌搜索的蜂窩網(wǎng)基站能量效率與QoS的聯(lián)合優(yōu)化.pdf

1、目前隨著信息通信行業(yè)的快速發(fā)展，全球部署的基站和移動終端呈爆發(fā)性增長。據(jù)不完全統(tǒng)計，信息通信行業(yè)所消耗的能量在所有行業(yè)中高居第五。綠色通信的概念應(yīng)運而生，傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中重要的頻譜效率概念在重視資源節(jié)約的當(dāng)前已被逐漸削弱，相對而言，能量效率被大量的研究文獻(xiàn)所提及。
　　本文以蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的能量效率和QoS聯(lián)合優(yōu)化為研究目標(biāo)，對以下三個方面進(jìn)行了研究。
　　1.本文首先對權(quán)衡通信系統(tǒng)是否屬于綠色通信范疇的通用效率準(zhǔn)則進(jìn)行了簡單介

2、紹。對此采用能量效率準(zhǔn)則，進(jìn)而概述了能量效率的概念。在對蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的能量效率進(jìn)行研究之前，首先介紹了蜂窩系統(tǒng)中一些基本概念，包括用戶端與基站端通信的過程，用戶在移動過程中通信所涉及的越區(qū)切換問題等；然后，本文以蜂窩系統(tǒng)為背景，結(jié)合能量效率與用戶端的服務(wù)質(zhì)量(QoS)等參數(shù)，根據(jù)二分圖法，構(gòu)建了數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行仿真優(yōu)化研究。
　　2.構(gòu)建完成的蜂窩系統(tǒng)能量效率模型屬于0-1整數(shù)規(guī)劃問題。對于求解0-1整數(shù)規(guī)劃問題，由于其實際應(yīng)用中的迫

3、切需求致使整數(shù)規(guī)劃問題的求解研究一直被很多人關(guān)注。但是目前沒有一種具有普適性的算法可以求解大部分整數(shù)規(guī)劃問題。因此本文介紹了目前主流的算法以及對比它們之間的優(yōu)缺點及各自適用的問題類型。最后采用混沌搜索算法進(jìn)行求解，針對本文所建立的數(shù)學(xué)模型對這種算法進(jìn)行了改進(jìn)，并對改進(jìn)后的混沌搜索算法的收斂性進(jìn)行了證明，收斂性反映了算法具有可行性。
　　3.對于文中構(gòu)建的蜂窩網(wǎng)絡(luò)能量效率模型，采用了改進(jìn)的混沌搜索算法進(jìn)行求解，將求解得出的結(jié)果與窮舉

4、法的結(jié)果進(jìn)行對比。在仿真范圍允許的情況下，混沌搜索算法都能夠以較小的運算量達(dá)到窮舉法所得到的解，表明其算法復(fù)雜度的優(yōu)勢。將能量效率模型優(yōu)化后得到的解與目前蜂窩網(wǎng)絡(luò)采用的連接準(zhǔn)則，即客戶端總是與能夠為自己提供最大接收功率的基站相連接，進(jìn)行比較。分析優(yōu)化后的結(jié)果在能量效率方面與用戶端的服務(wù)質(zhì)量方面有哪些變化。能量效率與服務(wù)質(zhì)量是蜂窩網(wǎng)絡(luò)中相互制約的兩個因素，只能權(quán)衡的去考慮二者。根據(jù)實際情況對二者的需求側(cè)重程度來決定提高哪一方面，“犧牲”哪