LTE系統(tǒng)中高能效的資源聯(lián)合分配算法研究.pdf

1、由于可再生能源的逐漸減少和全球變暖等問題日漸嚴重，節(jié)能減排成了世界性課題。據(jù)統(tǒng)計，當前的ICT行業(yè)能源消耗占世界總能源消耗的2％-6%左右，而且這一比例正在迅速提高。通信行業(yè)的高能耗問題由來已久，特別是蜂窩移動通信的快速發(fā)展使得這一問題更加突出。
　　針對通信行業(yè)高能耗的問題，“綠色通信”歷史性的成了通信行業(yè)的新任務。綠色通信不是單純的以減少能源的消耗為首要目標，而是在保證用戶的業(yè)務要求的基礎(chǔ)上在有限的通信資源下盡量減少能源的消耗

2、，從而減少對環(huán)境的污染和溫室氣體的排放。
　　對于LTE系統(tǒng)中的高能耗問題，以綠色效率為目標的資源管理方法成為了解決這一問題重要手段。LTE系統(tǒng)的業(yè)務種類和QoS需求更加多樣化，但是不能無限制地滿足各類不同業(yè)務的需求或者為了滿足苛刻業(yè)務的需求而浪費大量的資源。在滿足不同用戶需求的條件下如何高效合理的分配無線資源已成為LTE系統(tǒng)研究的熱點問題。無線資源管理既要保證系統(tǒng)的吞吐量和能量效率、用戶的公平性等性能，同時對算法的復雜度和收斂性

3、也有相應的要求。
　　本文從效率的原始內(nèi)涵出發(fā)，分析無線通信效率的內(nèi)涵、外延與優(yōu)化準則，把問題通過數(shù)學語言轉(zhuǎn)換成精確描述、公式化定義的嚴謹理論模型。針對LTE網(wǎng)絡(luò)，本文構(gòu)造基于綠色效率的具有邊際效應遞減的效用函數(shù)，并以此來實現(xiàn)多維資源聯(lián)合優(yōu)化。多維資源聯(lián)合優(yōu)化算法的計算復雜度較高，為了保證算法的實時性，本文通過分步搜索、迭代優(yōu)化的方式，在多項式時間內(nèi)逼近納什議價解?；玖Ｗ尤核惴ㄊ且环N啟發(fā)式進化算法，其基本思想源于對自然界中鳥群、

4、魚類等生物群體覓食行為的仿真研究?；玖Ｗ尤核惴▍?shù)設(shè)置簡單、收斂速度快但是算法的達優(yōu)率較低，容易陷入局部最優(yōu)，不能較好的獲得目標函數(shù)的全局最優(yōu)解。對于基本粒子群算法中的缺點，本文通過引入混合模型粒子群優(yōu)化算法自適應的調(diào)整算法的全局尋優(yōu)能力和局部尋優(yōu)能力，可以在保證分步搜索的收斂速度的前提下避免陷入局部最優(yōu)陷阱，提高尋優(yōu)能力。最后通過Matlab軟件來進行平臺的搭建和算法的仿真，并與傳統(tǒng)的資源管理算法進行對比，分析并驗證了多維資源聯(lián)合優(yōu)