基于機(jī)器學(xué)習(xí)的Femtocell信道頻譜與功率資源分配算法的研究.pdf

1、近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們更希望足不出戶便能享受到多樣化的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，因此提高室內(nèi)的無線覆蓋變得非常重要。Femtocell，又叫飛蜂窩或者家庭基站，是一種用來解決室內(nèi)覆蓋問題的小型基站設(shè)備，它由用戶自己部署于室內(nèi)環(huán)境中，通過IP技術(shù)連接到運(yùn)營商的核心網(wǎng)絡(luò)，從而為用戶提供高速率的室內(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。Femtocell有成本低、安裝及維護(hù)非常簡易、功耗低、覆蓋效果好等眾多優(yōu)點(diǎn)，因此是用來提高室內(nèi)通信質(zhì)量的最佳方案。機(jī)器學(xué)習(xí)，通過對計(jì)

2、算機(jī)模擬人類學(xué)習(xí)能力的研究，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化與自動(dòng)化控制，用機(jī)器學(xué)習(xí)方法解決Femtocell二層網(wǎng)絡(luò)中的頻譜與功率資源分配問題，讓系統(tǒng)更加智能化，是Femtocell應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向。
　　本文首先對Femtocell與宏蜂窩（Macrocell）組成的二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)展開研究，闡述了Femtocell的工作原理，并且分析了該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中存在的干擾問題。然后，通過采用兩種典型的機(jī)器學(xué)習(xí)策略分別對該二層網(wǎng)絡(luò)中的功率以及頻譜資源

3、進(jìn)行控制：蟻群優(yōu)化方法與Q學(xué)習(xí)方法。蟻群優(yōu)化方法能夠動(dòng)態(tài)感知系統(tǒng)中頻譜的占用情況，并且對頻譜資源進(jìn)行合理分配，從而有效地避免了干擾的產(chǎn)生；Q學(xué)習(xí)方法能夠?qū)崿F(xiàn)Femtocell發(fā)射功率的自動(dòng)控制，在保證Femtocell與Macrocell通信質(zhì)量的同時(shí)也減小了干擾。最后，本文在理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上對這兩種機(jī)器學(xué)習(xí)策略的應(yīng)用進(jìn)行仿真驗(yàn)證，應(yīng)用結(jié)果表明系統(tǒng)能夠根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境狀況智能地分配網(wǎng)絡(luò)中的頻譜和功率資源，極大地減小Macrocell和Fe