基于能效優(yōu)化的異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)智能調(diào)度技術(shù)研究.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的普及，為了解決移動信息業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量快速增長與無線網(wǎng)絡(luò)傳輸容量受限之間的矛盾，網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)作為一種有效途徑，受到越來越多的關(guān)注與研究。此外，從綠色通信的角度，能量效率已經(jīng)成為諸多無線網(wǎng)絡(luò)重要的性能指標之一。本文針對多媒體內(nèi)容的智能調(diào)度，應(yīng)用隨機幾何理論和泊松點過程對無線通信網(wǎng)絡(luò)中的基站和用戶進行建模和分析，重點研究廣播蜂窩異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)中的能量效率問題。
　　為了獲得更高的網(wǎng)絡(luò)吞吐量和能量效率，利用現(xiàn)有數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)改造后

2、所釋放的UHF頻譜資源，實現(xiàn)微蜂窩網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)融合，從而為無線移動寬帶需求的快速增長提供最為有效的技術(shù)手段。在融合網(wǎng)絡(luò)中，定義需要傳輸?shù)亩嗝襟w內(nèi)容總數(shù)為M和內(nèi)容調(diào)度中心調(diào)度給廣播網(wǎng)絡(luò)的多媒體內(nèi)容的比例為per（或者數(shù)目n），對用戶請求的多媒體內(nèi)容進行智能調(diào)度，基本的調(diào)度策略為：按照多媒體內(nèi)容的請求概率由大到小進行排序，概率較高的「M*per」或者n種多媒體內(nèi)容由數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)來傳輸，剩余的由蜂窩網(wǎng)絡(luò)來傳輸。對融合網(wǎng)絡(luò)的研究分為

3、以下兩方面：
　　1.從用戶請求多媒體內(nèi)容的角度出發(fā)，根據(jù)用戶請求多媒體內(nèi)容的概率在Zipf分布中的排序，將請求的內(nèi)容分為公共內(nèi)容和個性化內(nèi)容兩類?；陔S機幾何空間網(wǎng)絡(luò)模型，考慮廣播網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍、蜂窩網(wǎng)絡(luò)基站的激活概率和用戶的中斷概率，推導廣播蜂窩異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)的有效容量，并計算融合網(wǎng)絡(luò)的能量效率。本文將per作為參考變量，分析該變量對融合網(wǎng)絡(luò)能效的影響。仿真結(jié)果表明，當調(diào)度比例per給定時，在融合網(wǎng)絡(luò)中微蜂窩基站的部署密度小于用

4、戶密度的情況下，融合網(wǎng)絡(luò)的能效高于同等參數(shù)配置下單蜂窩網(wǎng)絡(luò)的能效。
　　2.由于第三章中融合網(wǎng)絡(luò)能量效率表達式過于復(fù)雜，難以從理論上給出per的最優(yōu)值，為此，本文對該能量效率表達式進行分析與化簡。以簡化場景下融合網(wǎng)絡(luò)能量消耗為優(yōu)化目標，以廣播網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)亩嗝襟w內(nèi)容數(shù)和帶寬分配因子為約束條件，建立優(yōu)化問題，并通過引入Lambert W函數(shù)對該優(yōu)化問題進行求解。仿真結(jié)果表明，隨著多媒體內(nèi)容總數(shù)的增加，廣播網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)亩嗝襟w內(nèi)容數(shù)和帶寬分配