目前大部分區(qū)域都同時被多個異構無線網絡所覆蓋,考慮到智能多模移動終端的逐漸普及,一個多模終端同時接入多個異構無線網絡已經有了現實可能。讓多個異構無線網絡同時為多模終端提供協作服務,有利于實現各異構無線網絡之間的融合、負載均衡、優(yōu)勢互補,從而達到充分挖掘現有網絡資源潛力的目的。異構無線網絡協作通信涉及多模移動終端如何在各網絡上進行功率分配的問題�？紤]到目前移動終端續(xù)航能力的不足,高效合理的功率分配方案,對異構無線網絡協作通信至關重要。本文從功率分配與控制的角度出發(fā),研究了異構無線網絡協作通信系統(tǒng)中多模終端的功率分配方案,并最終提出了一種基于改進遺傳算法的多目標優(yōu)化的功率分配方案。相對于傳統(tǒng)網絡,工作在異構無線網絡協作通信系中的多模智能終端通過使用該功率分配算法可以在獲得更快的傳輸速率的同時減小終端總功耗,有效提高了能量使用效率。研究過程中,本文主要做了以下工作:1、提出了一種改進的遺傳算法,該算法的特點在于,在算法的迭代過程中,根據個體的適應度值來確定其參與遺傳操作的概率,同時在遺傳操作過程中,根據遺傳代數來確定使用具體遺傳算子的概率,實驗結果表明這種改進顯著提高了算法的收斂性能;2、提出了由LTE、WIFI、UWB構成的異構無線網絡協作通信系統(tǒng)模型,并基于注水理論提出了一種功率分配算法,在多模終端發(fā)射功率一定的情況下,可以獲得最大的理論傳輸速率;3、基于所提出的異構無線網絡協作通信系統(tǒng)模型,提出了一種同時優(yōu)化多模終端傳輸速率和功耗的多目標功率分配方案,該方案使用本文提出的改進遺傳算法求解,在達到合理的傳輸速率的同時,對系統(tǒng)的功耗與能效等方面的性能優(yōu)化均取得了良好的效果。
【關鍵詞】：
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5
【目錄】：
文章目錄
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題的意義
1.2 研究現狀及發(fā)展動態(tài)
1.3 論文主要內容與安排
第二章 異構無線網絡及協作通信
2.1 移動蜂窩網絡簡介
2.1.1 移動通信網絡的覆蓋方式
2.1.2 LTE技術簡介
2.2 WIFI簡介
2.2.1 WIFI技術的發(fā)展概況
2.2.2 WIFI技術特點
2.3 UWB簡介
2.3.1 UWB原理概述
2.3.2 UWB技術特點
2.4 ZIGBEE簡介
2.4.1 ZigBee技術簡介
2.4.2 ZigBee技術特點
2.5 協作通信技術簡介
2.5.1 協作分集技術簡述
2.5.2 異構無線網絡協作通信
2.6 本章小節(jié)
第三章 遺傳算法與多目標優(yōu)化
3.1 遺傳算法概述
3.2 遺傳算法的編碼
3.2.1 常用編碼的分類
3.2.2 編碼的可行性與非法性
3.2.3 編碼的性質
3.3 遺傳操作
3.3.1 雜交算子
3.3.2 變異算子
3.4 遺傳多目標優(yōu)化
3.4.1 多目標優(yōu)化基本概念
3.4.2 基本求解方法
3.5 本章小結
第四章 適用于連續(xù)函數最值求解的自適應遺傳算法
4.1 解空間的編碼以及適應度函數的設計
4.1.1 解空間編碼
4.1.2 適應度函數的設計
4.2 自適應的遺傳操作
4.2.1 非等概率的遺傳操作參與策略
4.2.2 自適應的遺傳算子選擇
4.3 算法性能測試
4.3.1 性能測試函數
4.3.2 測試結果
4.4 本章小節(jié)
第五章 異構無線網絡協作通信系統(tǒng)模型及基于改進遺傳算法的功率分配算法
5.1 異構無線網絡協作通信系統(tǒng)模型
5.1.1 異構無線網絡協作通信系統(tǒng)框圖
5.1.2 信號模型
5.1.3 發(fā)射功率與傳輸速率模型
5.1.4 發(fā)射功率與中斷概率模型
5.2 最大化傳輸速率的功率分配算法
5.2.1 基于信道噪聲的功率分配算法
5.2.2 基于注水原理的功率分配算法
5.3 基于改進遺傳算法的多目標優(yōu)化功率分配算法
5.3.1 優(yōu)化目標分析
5.3.2 基于改進遺傳算法的功率分配算法
5.4 本章小節(jié)
第六章 數值結果分析
6.1 系統(tǒng)參數
6.2 數值結果分析
6.2.1 最大化傳輸速率的功率分配算法結果分析
6.2.2 基于遺傳算法的多目標優(yōu)化結果分析
6.3 本章小節(jié)
總結與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附
本文編號：
138640
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