正交和非正交傳輸系統(tǒng)的能量效率.pdf

1、隨著移動應(yīng)用和移動設(shè)備的不斷增長，移動通信網(wǎng)絡(luò)消耗的能源變得越來越多，所以學(xué)術(shù)界和工業(yè)界對綠色通信的關(guān)注程度不斷上升。提高網(wǎng)絡(luò)和終端的能量效率(EE)可以有效減少無線通信的能量消耗，從而減少碳排放給環(huán)境造成的污染。本文主要研究了正交共享(OS)網(wǎng)絡(luò)和非正交共享(NS)網(wǎng)絡(luò)中的能量效率資源分配問題。
　　目前的大部分研究工作還是在關(guān)注提高網(wǎng)絡(luò)速度和提高網(wǎng)絡(luò)容量，但是隨著無線通信的發(fā)展，綠色通信技術(shù)也會成為未來無線通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2、通過研究無線通信在傳輸中的能量效率問題，可以來指導(dǎo)設(shè)計綠色通信技術(shù)，而且通信行業(yè)消耗的能量有很大一部分是無線傳輸造成的。正交頻分多址接入(OFDMA)技術(shù)是近幾年來非常熱門的技術(shù)，由于正交頻分多址接入系統(tǒng)具有高效性和對抗寬帶信號衰落的魯棒性，所以這一技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在了各種無線通信場景中。正是因?yàn)檠芯空活l分多址接入技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得研究研究正交頻分多址接入網(wǎng)絡(luò)下的能量效率問題變得非常有必要。有一些工作已經(jīng)研究了系統(tǒng)或是基站的能量效率

3、，本文與已有的這些研究工作不同，本文是研究終端的能量效率?？紤]到每一個用戶的公平性，在研究中本文最大化每一個用戶的能量效率，而且本文還研究了用戶之間能量效率的均衡，這樣就給運(yùn)營商提供了更靈活的資源分配方法。比如說有一個移動設(shè)備的電池電量比較少了，可以通過分配給它更多的資源來延長這個設(shè)備的使用時間。為了優(yōu)化每一個用戶的能量效率，本文提出了一個多目標(biāo)優(yōu)化問題(MOOP)，并且使用加權(quán)和(weighted-sum)法和最大化最小化(max-m

4、in)法把多目標(biāo)優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化成單目標(biāo)問題(SOOP)來解。由于問題中帶有整數(shù)變量使得問題不容易求解，本文提出了啟發(fā)式算法來有效的設(shè)計能量效率資源分配算法，分?jǐn)?shù)和優(yōu)化(sum-of-ratios optimization)和廣義分?jǐn)?shù)優(yōu)化(GFP)分別被用來解決加權(quán)和問題和最大化最小化問題。通過改變加權(quán)和方法中的權(quán)重可以調(diào)節(jié)每一個用戶的資源分配，通過最大化最小化方法可以有效的保證每一個用戶的公平性。
　　在未來的網(wǎng)絡(luò)中，由于移動設(shè)備的

5、增加會造成網(wǎng)絡(luò)中干擾的增加，因此也有必要研究非正交干擾網(wǎng)絡(luò)中的能量效率問題。在某些場景下非正交網(wǎng)絡(luò)可以允許一些用戶共用一些資源，這可以提高資源的利用率，但是也會造成用戶之間相互的干擾。本文提出了一個多目標(biāo)優(yōu)化問題來最大化每一個用戶的能量效率，并且保證每一個用戶的最小傳輸速率。由于干擾的存在使得資源分配問題變得困難，如果還要考慮用戶或系統(tǒng)的能量效率那么會使問題變得更加困難。本文使用加權(quán)切比雪夫(weighted Tchebycheff)方