軟件定義無線網(wǎng)絡(luò)能耗與干擾的協(xié)調(diào)優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2023-02-25 23:37
近年來,因密集部署無線接入設(shè)備造成的能耗和干擾問題越來越嚴(yán)重。多數(shù)研究單方面地考慮系統(tǒng)節(jié)能或干擾抑制,很少將兩者間的相互影響關(guān)系考慮到優(yōu)化目標(biāo)中,導(dǎo)致系統(tǒng)節(jié)能和性能提升無法實現(xiàn)最優(yōu)。因此,在密集部署AP的WLAN中,如何根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)以盡量少的AP設(shè)備和最優(yōu)的AP發(fā)射功率滿足通信需求,成為系統(tǒng)資源優(yōu)化的新目標(biāo)。針對上述問題,本文在密集部署AP的場景中,利用SDWN技術(shù)的集中控制特性,提出基于貝葉斯博弈的能耗干擾協(xié)調(diào)優(yōu)化算法。在保證用戶通信需求的前提下,通過休眠系統(tǒng)中的空載AP和干擾AP,并結(jié)合調(diào)節(jié)AP發(fā)射功率,實現(xiàn)系統(tǒng)能耗與干擾的協(xié)調(diào)優(yōu)化。首先,通過大量實際測量,驗證AP間干擾對AP性能及能耗的影響,并利用數(shù)學(xué)軟件量化AP能耗-負(fù)載-發(fā)射功率三者間的關(guān)系。然后,利用上述關(guān)系模型設(shè)計基于貝葉斯博弈的能耗干擾協(xié)調(diào)優(yōu)化算法。該算法以最大化各AP效益為目標(biāo),結(jié)合AP能耗-負(fù)載-發(fā)射功率關(guān)系模型、AP間干擾狀態(tài)以及用戶通信需求,設(shè)計貝葉斯博弈模型,從而解決休眠AP選擇、AP發(fā)射功率調(diào)節(jié)問題。由于該算法在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點較多時,計算復(fù)雜而無法在有效時間內(nèi)獲取最優(yōu)解。因此提出基于迭代的快速算法,在貝葉斯博...
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 SDWN研究現(xiàn)狀
1.2.2 AP能效管理研究現(xiàn)狀
1.2.3 AP干擾管理研究現(xiàn)狀
1.2.4 AP能耗與干擾的聯(lián)合優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要工作及貢獻(xiàn)
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 主要工作及貢獻(xiàn)
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 AP能效干擾管理機制的研究
2.1 AP節(jié)能機制概述
2.1.1 聚類節(jié)能算法分析
2.1.2 基于閾值的能效管理機制概述
2.2 干擾抑制機制概述
2.2.1 信道分配機制
2.2.2 功率控制機制
2.3 AP能耗干擾協(xié)調(diào)優(yōu)化機制概述
2.3.1 AP休眠-信道選擇機制概述
2.3.2 貝葉斯博弈機制概述
2.4 AP能耗干擾協(xié)調(diào)優(yōu)化關(guān)鍵問題分析
2.4.1 主要問題
2.4.2 研究思路
2.5 本章小結(jié)
第3章 AP能耗干擾關(guān)鍵問題建模
3.1 AP能耗-干擾關(guān)系驗證
3.1.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置
3.1.2 實驗方法
3.1.3 實驗結(jié)果及分析
3.2 AP能耗-干擾關(guān)系建模
3.2.1 實驗方法
3.2.2 實驗結(jié)果及數(shù)據(jù)分析
3.3 AP能耗-干擾關(guān)鍵問題建模
3.3.1 系統(tǒng)模型
3.3.2 關(guān)鍵問題建模
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于貝葉斯博弈的能耗干擾協(xié)調(diào)優(yōu)化機制
4.1 貝葉斯博弈機制設(shè)計
4.1.1 成本函數(shù)定義
4.1.2 效益函數(shù)定義
4.1.3 貝葉斯博弈機制的預(yù)算均衡與激勵兼容
4.2 最優(yōu)AP休眠方案及功率調(diào)整規(guī)則
4.2.1 社會選擇函數(shù)
4.2.2 基于社會選擇函數(shù)的最優(yōu)求解方案
4.2.3 能耗干擾協(xié)調(diào)優(yōu)化算法設(shè)計與分析
4.3 基于迭代的能耗干擾協(xié)調(diào)優(yōu)化快速算法
4.3.1 資源配置方法
4.3.2 最優(yōu)配置方案
4.4 系統(tǒng)節(jié)約能耗及性能提升計算方法
4.4.1 系統(tǒng)節(jié)約能耗計算方法
4.4.2 系統(tǒng)性能提升計算方法
4.5 本章小結(jié)
第5章 實驗仿真及驗證
5.1 仿真內(nèi)容及參數(shù)設(shè)置
5.1.1 仿真內(nèi)容
5.1.2 仿真拓?fù)浼皡?shù)設(shè)置
5.2 貝葉斯博弈機制驗證
5.2.1 兩種算法效果對比分析
5.2.2 AP效益分析
5.2.2 激勵兼容驗證
5.3 能耗干擾協(xié)調(diào)優(yōu)化機制有效性分析
5.3.1 節(jié)能效果對比分析
5.3.2 單AP平均信道容量對比分析
5.3.3 系統(tǒng)用戶平均信道容量對比分析
5.3.4 算法復(fù)雜度對比分析
5.4 在SDWN實驗平臺上驗證節(jié)能抗干擾機制
5.4.1 實驗平臺設(shè)置
5.4.2 實驗方法
5.4.3 實驗結(jié)果分析
5.4.4 實驗小結(jié)
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 下一步工作
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果
本文編號:3749401
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 SDWN研究現(xiàn)狀
1.2.2 AP能效管理研究現(xiàn)狀
1.2.3 AP干擾管理研究現(xiàn)狀
1.2.4 AP能耗與干擾的聯(lián)合優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要工作及貢獻(xiàn)
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 主要工作及貢獻(xiàn)
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 AP能效干擾管理機制的研究
2.1 AP節(jié)能機制概述
2.1.1 聚類節(jié)能算法分析
2.1.2 基于閾值的能效管理機制概述
2.2 干擾抑制機制概述
2.2.1 信道分配機制
2.2.2 功率控制機制
2.3 AP能耗干擾協(xié)調(diào)優(yōu)化機制概述
2.3.1 AP休眠-信道選擇機制概述
2.3.2 貝葉斯博弈機制概述
2.4 AP能耗干擾協(xié)調(diào)優(yōu)化關(guān)鍵問題分析
2.4.1 主要問題
2.4.2 研究思路
2.5 本章小結(jié)
第3章 AP能耗干擾關(guān)鍵問題建模
3.1 AP能耗-干擾關(guān)系驗證
3.1.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置
3.1.2 實驗方法
3.1.3 實驗結(jié)果及分析
3.2 AP能耗-干擾關(guān)系建模
3.2.1 實驗方法
3.2.2 實驗結(jié)果及數(shù)據(jù)分析
3.3 AP能耗-干擾關(guān)鍵問題建模
3.3.1 系統(tǒng)模型
3.3.2 關(guān)鍵問題建模
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于貝葉斯博弈的能耗干擾協(xié)調(diào)優(yōu)化機制
4.1 貝葉斯博弈機制設(shè)計
4.1.1 成本函數(shù)定義
4.1.2 效益函數(shù)定義
4.1.3 貝葉斯博弈機制的預(yù)算均衡與激勵兼容
4.2 最優(yōu)AP休眠方案及功率調(diào)整規(guī)則
4.2.1 社會選擇函數(shù)
4.2.2 基于社會選擇函數(shù)的最優(yōu)求解方案
4.2.3 能耗干擾協(xié)調(diào)優(yōu)化算法設(shè)計與分析
4.3 基于迭代的能耗干擾協(xié)調(diào)優(yōu)化快速算法
4.3.1 資源配置方法
4.3.2 最優(yōu)配置方案
4.4 系統(tǒng)節(jié)約能耗及性能提升計算方法
4.4.1 系統(tǒng)節(jié)約能耗計算方法
4.4.2 系統(tǒng)性能提升計算方法
4.5 本章小結(jié)
第5章 實驗仿真及驗證
5.1 仿真內(nèi)容及參數(shù)設(shè)置
5.1.1 仿真內(nèi)容
5.1.2 仿真拓?fù)浼皡?shù)設(shè)置
5.2 貝葉斯博弈機制驗證
5.2.1 兩種算法效果對比分析
5.2.2 AP效益分析
5.2.2 激勵兼容驗證
5.3 能耗干擾協(xié)調(diào)優(yōu)化機制有效性分析
5.3.1 節(jié)能效果對比分析
5.3.2 單AP平均信道容量對比分析
5.3.3 系統(tǒng)用戶平均信道容量對比分析
5.3.4 算法復(fù)雜度對比分析
5.4 在SDWN實驗平臺上驗證節(jié)能抗干擾機制
5.4.1 實驗平臺設(shè)置
5.4.2 實驗方法
5.4.3 實驗結(jié)果分析
5.4.4 實驗小結(jié)
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 下一步工作
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果
本文編號:3749401
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