機(jī)器類通信中基于NOMA的上行資源分配方案研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-30 01:29
機(jī)器類通信(Machine Type Communications,MTC)作為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于無(wú)人駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療等高可靠低時(shí)延通信(Ultra-Reliable and Low Latency Communications,URLLC)場(chǎng)景,以及智慧城市、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能農(nóng)業(yè)、森林防火等以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的大規(guī)模機(jī)器類通信(massive Machine Type Communications,m MTC)場(chǎng)景。但MTC通信系統(tǒng)與傳統(tǒng)的以人為中心的通信系統(tǒng)有很大不同,具有海量設(shè)備接入、上行傳輸為主的需求以及低功耗、不同速率和時(shí)延服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,Qo S)要求等特點(diǎn)。并隨著設(shè)備接入數(shù)量的增加,能量效率也亟待提高。此外,僅考慮單一資源分配的優(yōu)化方案是不完善的,而綜合考慮子載波與功率等多種資源聯(lián)合優(yōu)化方案能更有效地提升系統(tǒng)功率和能量效率性能。本文以降低設(shè)備發(fā)送功率、提高系統(tǒng)能量效率為目標(biāo),對(duì)上行功率域非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)的無(wú)線資源分配方案展開研究。本文的主要工作和貢...
【文章來(lái)源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
多用戶
代變量取值范圍的不斷縮小,會(huì)將d 設(shè)置為大于 0 的數(shù)值,例如 d 0.25 。具體如圖 2.6 所示。 -0.25 0 1 1.25Parent2Parent1 圖 2.6 中間重組算法父代與子代變量取值范圍對(duì)比
重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文第3章面向MTC的上行低功耗傳輸資源分配方案19針對(duì)上述問(wèn)題,本章提出了一種面向MTC的上行NOMA低功耗傳輸資源分配方案,主要貢獻(xiàn)包括:(1)在上行NOMA系統(tǒng)中,考慮了不同通信需求的MTC設(shè)備混合接入的情況,建立了即保證URLLC設(shè)備的傳輸速率QoS需求,又最小化mMTC設(shè)備功率的優(yōu)化模型;(2)設(shè)計(jì)了一種基于AGA的資源分配算法,考慮到優(yōu)化變量是實(shí)數(shù)類型的功率變量和整數(shù)類型的子載波分配標(biāo)識(shí)變量混合而成,本章改進(jìn)了混合變量的染色體編碼規(guī)則,減少了變量個(gè)數(shù)與約束矩陣維度,加快算法收斂速度;(3)考慮了傳統(tǒng)AGA算法對(duì)于帶有約束的非凸問(wèn)題設(shè)置固定的懲罰系數(shù)的缺點(diǎn),本章改進(jìn)了AGA的自適應(yīng)懲罰函數(shù),在懲罰函數(shù)中增加了種群可行解比例和單個(gè)個(gè)體滿足約束數(shù)量?jī)蓚(gè)自適應(yīng)的懲罰因子,提高了算法搜索能力,保留種群次優(yōu)個(gè)體以避免較優(yōu)解丟失。3.2模型建立本節(jié)介紹系統(tǒng)模型的建立過(guò)程。下面分別從MTC系統(tǒng)模型、URLLC設(shè)備的高速率傳輸模型、mMTC設(shè)備的功率優(yōu)化模型三個(gè)方面進(jìn)行介紹。3.2.1MTC系統(tǒng)模型圖3.1MTC場(chǎng)景中的上行鏈路通信系統(tǒng)圖MTC場(chǎng)景中的基于NOMA技術(shù)的上行鏈路通信系統(tǒng)如圖3.1所示。該通信場(chǎng)景中,每個(gè)小區(qū)包含單個(gè)基站,多個(gè)URLLC設(shè)備和mMTC設(shè)備。URLLC設(shè)備可以表示為集合12={,,,}Uuuu,其中,U為URLLC設(shè)備總數(shù);mMTC設(shè)備可以
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于能量效率和用戶公平的NOMA下行鏈路功率分配方案[J]. 陸音,包寬鑫,謝浩然. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[2]異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中基于功率控制的能效優(yōu)化算法[J]. 谷靜,劉亞茜,張新,王倩玉. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2018(10)
[3]一種過(guò)載系統(tǒng)下的非正交多用戶檢測(cè)方法[J]. 陳敏,丁潔,楊永欽. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[4]Random Access and Resource Allocation for the Coexistence of NOMA-Based and OMA-Based M2M Communications[J]. Yali Wu,Guixia Kang,Ningbo Zhang. 中國(guó)通信. 2017(06)
[5]一種新的自適應(yīng)懲罰函數(shù)在遺傳算法中的應(yīng)用[J]. 蔡海鸞,郭學(xué)萍. 華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(06)
博士論文
[1]新型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中面向時(shí)延服務(wù)質(zhì)量保障的資源分配研究[D]. 高雅.西安電子科技大學(xué) 2017
碩士論文
[1]NOMA系統(tǒng)聯(lián)合資源分配方案研究[D]. 汪成功.南京郵電大學(xué) 2019
[2]NOMA系統(tǒng)中的能量效率優(yōu)化方案研究[D]. 鄭方圓.西安電子科技大學(xué) 2019
本文編號(hào):3371782
【文章來(lái)源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
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代變量取值范圍的不斷縮小,會(huì)將d 設(shè)置為大于 0 的數(shù)值,例如 d 0.25 。具體如圖 2.6 所示。 -0.25 0 1 1.25Parent2Parent1 圖 2.6 中間重組算法父代與子代變量取值范圍對(duì)比
重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文第3章面向MTC的上行低功耗傳輸資源分配方案19針對(duì)上述問(wèn)題,本章提出了一種面向MTC的上行NOMA低功耗傳輸資源分配方案,主要貢獻(xiàn)包括:(1)在上行NOMA系統(tǒng)中,考慮了不同通信需求的MTC設(shè)備混合接入的情況,建立了即保證URLLC設(shè)備的傳輸速率QoS需求,又最小化mMTC設(shè)備功率的優(yōu)化模型;(2)設(shè)計(jì)了一種基于AGA的資源分配算法,考慮到優(yōu)化變量是實(shí)數(shù)類型的功率變量和整數(shù)類型的子載波分配標(biāo)識(shí)變量混合而成,本章改進(jìn)了混合變量的染色體編碼規(guī)則,減少了變量個(gè)數(shù)與約束矩陣維度,加快算法收斂速度;(3)考慮了傳統(tǒng)AGA算法對(duì)于帶有約束的非凸問(wèn)題設(shè)置固定的懲罰系數(shù)的缺點(diǎn),本章改進(jìn)了AGA的自適應(yīng)懲罰函數(shù),在懲罰函數(shù)中增加了種群可行解比例和單個(gè)個(gè)體滿足約束數(shù)量?jī)蓚(gè)自適應(yīng)的懲罰因子,提高了算法搜索能力,保留種群次優(yōu)個(gè)體以避免較優(yōu)解丟失。3.2模型建立本節(jié)介紹系統(tǒng)模型的建立過(guò)程。下面分別從MTC系統(tǒng)模型、URLLC設(shè)備的高速率傳輸模型、mMTC設(shè)備的功率優(yōu)化模型三個(gè)方面進(jìn)行介紹。3.2.1MTC系統(tǒng)模型圖3.1MTC場(chǎng)景中的上行鏈路通信系統(tǒng)圖MTC場(chǎng)景中的基于NOMA技術(shù)的上行鏈路通信系統(tǒng)如圖3.1所示。該通信場(chǎng)景中,每個(gè)小區(qū)包含單個(gè)基站,多個(gè)URLLC設(shè)備和mMTC設(shè)備。URLLC設(shè)備可以表示為集合12={,,,}Uuuu,其中,U為URLLC設(shè)備總數(shù);mMTC設(shè)備可以
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于能量效率和用戶公平的NOMA下行鏈路功率分配方案[J]. 陸音,包寬鑫,謝浩然. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[2]異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中基于功率控制的能效優(yōu)化算法[J]. 谷靜,劉亞茜,張新,王倩玉. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2018(10)
[3]一種過(guò)載系統(tǒng)下的非正交多用戶檢測(cè)方法[J]. 陳敏,丁潔,楊永欽. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[4]Random Access and Resource Allocation for the Coexistence of NOMA-Based and OMA-Based M2M Communications[J]. Yali Wu,Guixia Kang,Ningbo Zhang. 中國(guó)通信. 2017(06)
[5]一種新的自適應(yīng)懲罰函數(shù)在遺傳算法中的應(yīng)用[J]. 蔡海鸞,郭學(xué)萍. 華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(06)
博士論文
[1]新型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中面向時(shí)延服務(wù)質(zhì)量保障的資源分配研究[D]. 高雅.西安電子科技大學(xué) 2017
碩士論文
[1]NOMA系統(tǒng)聯(lián)合資源分配方案研究[D]. 汪成功.南京郵電大學(xué) 2019
[2]NOMA系統(tǒng)中的能量效率優(yōu)化方案研究[D]. 鄭方圓.西安電子科技大學(xué) 2019
本文編號(hào):3371782
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