為了滿足下一代無線通信系統(tǒng)的高速率和高頻譜效率要求,3GPP在LTE項(xiàng)目的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步的演進(jìn),提出了LTE-Advanced(簡稱LTE-A)項(xiàng)目。LTE-A在LTE的基礎(chǔ)上引入了異構(gòu)網(wǎng)、載波聚合、增強(qiáng)型多天線和多點(diǎn)協(xié)作等技術(shù)。其中,異構(gòu)網(wǎng)技術(shù)通過在小區(qū)邊緣部署低功率節(jié)點(diǎn),可以增強(qiáng)小區(qū)邊緣的覆蓋,為移動(dòng)用戶提供靈活的無線接入,因此受到了廣泛的關(guān)注。無線通信業(yè)務(wù)不斷增長,帶來了大量的能量消耗和二氧化碳排放,綠色通信由此而生。綠色通信機(jī)制希望以更小的能量消耗實(shí)現(xiàn)可靠的通信質(zhì)量,提高網(wǎng)絡(luò)的能量效率。本文研究了LTE-A中的異構(gòu)網(wǎng)技術(shù),主要對基于中繼選擇的綠色通信機(jī)制進(jìn)行了研究。本文在當(dāng)前的研究基礎(chǔ)上提出基于蟻群優(yōu)化(Ant Colony Optimization,ACO)的中繼選擇算法,以及基于該中繼選擇算法的綠色通信機(jī)制,根據(jù)通信負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中低功率節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)。ACO算法是一種性能優(yōu)越的仿生學(xué)算法,它在求解組合優(yōu)化問題中獲得了廣泛的應(yīng)用。基于ACO的中繼選擇算法可以為多個(gè)移動(dòng)終端找到接近全局最優(yōu)的中繼分配方案,但是ACO在節(jié)點(diǎn)數(shù)量多的情況下收斂速度較慢,會在通信業(yè)務(wù)繁忙時(shí)造成性能損失。因此,本文進(jìn)一步提出了改進(jìn)的中繼選擇算法,即基于蟻群優(yōu)化-微分進(jìn)化(Ant Colony Optimization-Differential Evolution,ACO-DE)混合算法的中繼選擇算法。微分進(jìn)化算法也是一種仿生學(xué)算法,它的收斂速度和穩(wěn)定性明顯優(yōu)于其他仿生學(xué)算法,與其它仿生學(xué)算法融合可以顯著提高算法的性能�；贏CO-DE的中繼選擇算法有更快且更穩(wěn)定的搜索性能,在多小區(qū)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用基于ACO-DE中繼選擇的綠色通信機(jī)制,可以顯著提高網(wǎng)絡(luò)的能量效率。除了對中繼選擇算法和綠色通信機(jī)制進(jìn)行理論上的分析與描述,本文還搭建了單小區(qū)和多小區(qū)的異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)仿真平臺,對本文提出的中繼選擇算法和綠色通信機(jī)制進(jìn)行仿真驗(yàn)證,并與傳統(tǒng)的通信機(jī)制進(jìn)行了對比。仿真結(jié)果表明,本文提出的中繼選擇算法在異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中可以為多用戶合理分配中繼節(jié)點(diǎn),基于本文所提中繼選擇算法的綠色通信機(jī)制可以降低網(wǎng)絡(luò)的整體能量消耗,提高網(wǎng)絡(luò)的能量效率,實(shí)現(xiàn)綠色通信。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

100~300m 范圍內(nèi)的點(diǎn)對多點(diǎn)無線通信，現(xiàn)在得到了非網(wǎng)（Wireless Personal Area Network，WPAN）是一種覆由 802.15 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，能在家居、辦公室等小的空間范圍互聯(lián)，近些年發(fā)展迅猛的智能家居就是它的一個(gè)應(yīng)用。經(jīng)進(jìn)入 3G 市場，802.20 標(biāo)準(zhǔn)也將與 4G 展開競爭，異構(gòu)無移動(dòng)通信技術(shù)和無線寬帶技術(shù)共同構(gòu)成的層次架構(gòu)，見

中繼協(xié)作技術(shù)是一種擴(kuò)展覆蓋技術(shù)，在無線信號覆蓋不好的區(qū)域使動(dòng)終端獲得可靠的服務(wù)。本文研究異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的綠色通信機(jī)制就協(xié)作技術(shù)，因此本章將對當(dāng)前的中繼選擇算法做講解和介紹。最后，網(wǎng)絡(luò)中如何通過中繼協(xié)作實(shí)現(xiàn)綠色通信。 異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò).1 異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模型正如前文所介紹的，各種無線覆蓋技術(shù)和無線寬帶接入技術(shù)共存于異中，各自扮演不同的角色，滿足某種需求的用戶服務(wù)。圖 2-1 展示了線網(wǎng)絡(luò)的情景，移動(dòng)終端可以通過宏蜂窩、微蜂窩、家庭基站、中繼獲得無線接入。移動(dòng)終端可以通過點(diǎn)到點(diǎn)通信或中繼協(xié)作通信的方式站。通過整合各個(gè)接入鏈路的性能優(yōu)勢與資源優(yōu)勢，異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)為供最適合其業(yè)務(wù)需求的通信鏈路[6]。

章介紹異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時(shí)，提到中繼協(xié)作技術(shù)可以顯著務(wù)質(zhì)量，提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量�，F(xiàn)有的中繼選擇技術(shù)多通過參數(shù)的排序來選擇中繼，然而實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中需要考慮的率，還要考慮網(wǎng)絡(luò)的總體能耗，爭取消耗更少的能量達(dá)到高網(wǎng)絡(luò)的能量效率。此外，異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)的綠色通信機(jī)制態(tài)管理低功率基站的工作狀態(tài)，這也對中繼選擇技術(shù)提出了些問題，提出基于蟻群優(yōu)化（Ant Colony Optimization，AC擇方案，從而在異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)綠色通信。型章中曾經(jīng)介紹過異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)的多種接入技術(shù)覆蓋形式，實(shí)際的情況做適當(dāng)?shù)暮喕统橄�，首先從比較簡單的單小本文所提出的綠色通信機(jī)制在異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的理論可行圖 3-1 所示的簡化后的系統(tǒng)模型，研究下行通信的情形：
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 段海濱,王道波,朱家強(qiáng),黃向華;蟻群算法理論及應(yīng)用研究的進(jìn)展[J];控制與決策;2004年12期

2 張曦煌;李巖;李彥中;;求解VRP問題的改進(jìn)蟻群算法[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2007年23期

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1 李京京;LTE-A中異構(gòu)網(wǎng)的無線資源管理技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

本文編號：2883465