面向5G大规模机器类通信场景的能效优化研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:selangzhiyan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线通信即将进入5G时代,大规模机器类通信将广泛应用到生产和生活的各个领域,其多样化的通信需求和终端能量受限等因素制约着机器类通信(Machine Type Communication,MTC)的应用与发展。本文将周期性发送固定尺寸数据包场景下的机器类终端能效问题作为大规模机器类通信场景能效优化的典型情况,重点研究了结合多跳中继和无线资源管理的能效优化方案,改善了 MTC终端的能效,提高了网络资源利用效率。本文的主要研究内容如下:首先,本文系统调研了大规模机器类通信场景中的能效优化问题,以MTC能耗问题和无线资源管理问题为研究重点,对相关典型处理方案加以分析,得出可以改进和创新的方案,为后续工作打下基础。为了进一步处理MTC能效问题,本文介绍了基于协作通信的数据聚集策略。此外,对于具有不同时延要求场景下的能耗模型,本文提出基于一跳能效最大目标下的功率选择方案,并以此为基础开展了该场景下的能效优化研究。其次,针对时延容忍型大规模机器类通信场景,本文提出基于平均剩余能量的均匀分簇算法,利用MTC终端的数据聚集功能,根据其剩余能量变化,及时调整网络中的分簇情况,使得簇头能耗负载到达均衡。本文通过凸优化方式求解出在单个通信回合总能耗最小目标下的最佳簇头数目表达式。在此基础上,本文利用启发式思想改进当前算法,使得该算法在缺少给定簇头数目情况下,依然可以达到前述算法最优结果相近的性能。仿真结果表明本文所提算法提高了 MTC终端整体能量利用效率,延长了网络寿命。最后,对于具有不同时延要求的大规模机器类通信场景,本文提出基于遗传算法的启发式能效优化方案。在正交资源分配前提下,将无线资源分配问题转化为MTC终端的传输顺序问题,以MTC终端剩余能量和其到汇聚节点的欧氏距离作为中继选择依据,根据剩余能量变化和时延要求,基于遗传算法及时调整MTC终端的资源利用策略,使得网络无线传输资源和MTC终端电池能量得到高效利用。仿真实验在不同的信噪比阈值条件下进行,结果表明信噪比阈值越大,网络能效越高,但通信跳数也相应增加。
其他文献
对提高建筑结构设计安全度问题,提出了以下几点看法:①当前的建筑物安全事故,与结构设计可靠度无关;②结构设计,仍宜提倡节约;③我国建筑设计规范中的构造规定,尚属恰当;④规范与国际
<正>《铡美案》(又名《秦香莲》《明公断》《不认前妻》),是中国戏曲的重要代表之一,一直活跃于京剧、评剧、秦腔、川剧等剧种的舞台上,其情节各有差异,但故事主体却有一致性
国际合作原则是国际法及其分支国际水法的基本原则。目前国际合作原则在国际水法中取得了较大的发展。国际水资源合作的拓展体现在合作客体范围扩大、合作领域广泛、合作机制
全日制教育硕士培养目标是培养掌握现代教育理论、具有较强的教育教学实践和研究能力的高素质的中小学教师。但是,在教育硕士实际培养过程中却出现教学模式单一,缺乏学术活动;师
近年来,中国频发的社会冲突,越来越具有"非制度性"的特点,既有的社会矛盾疏导机制,日益失去其有效性。在张静看来,这一局面,已对既有的理论、政策、决策机制,提出了全面挑战
小儿厌食十分常见,令很多家长感到忧愁,觉得喂小儿吃饭就像打仗一样,特别是由爷爷奶奶或外公外婆带的小儿,这种表现尤为突出。从科学的角度出发,探讨小儿厌食的形成因素,分析
[目的]优选分离蒲黄总黄酮的工艺条件。[方法]以总黄酮的含量为指标,分别考察以D-101大孔吸附树脂和聚酰胺树脂作为吸附剂,30%、50%、70%三种浓度的乙醇作为洗脱剂,正丁醇萃
<正>“去菀陈莝”一词出自《素问·汤液醪醴论篇第十四》,原文意为消除郁积的水液废料。历代医家都以之做为水肿病的施治原则。验之临床,疗效确佳。但近来有人提出“去菀陈莝
美国迪斯尼公司是享誉世界的著名电影公司和现代跨国公司,也是世界上最大的媒体和娱乐公司之一。迪斯尼公司所制作的一部部高质量的动画影片使得迪斯尼公司确立了自己在美国
瑞安航空是民航标杆企业之一,“瑞安模式”是确保瑞安航空取得持续成功的一套独特的商业模式。能否借鉴“瑞安模式”取决于两个问题的答案,瑞安航空是特例吗?低成本航空与传