软件定义无线网络中AP能效管理机制的研究

来源 :重庆邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:YenLoveRicky
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软件定义无线网络(Software Defined Wireless Network,SDWN)作为5G移动通信网络发展的关键技术,增加了网络的可管、可控、可扩展性,优化了网络资源的调度,能够为用户提供可靠的高带宽接入。随着用户对网络性能要求的提高,大量无线网络接入点(Access Point,AP)被密集部署在SDWN中,而用户行为呈现潮汐特性,系统低负载时段大量AP处于空载全功率的运行状态,浪费了大量能耗,使得能效低下。针对该问题,利用SDWN的网络可编程和集中控制特性,提出基于逆向拍卖的AP能效管理机制。该机制通过休眠空载及低负载AP来降低网络冗余能耗,为可休眠AP上的待卸载用户选择合理的接入AP,在进一步降低能耗的同时保障用户的QoE。测量分析影响AP能耗的网络因素,利用回归分析法量化负载与能耗的关系,确定合理的AP休眠唤醒阈值,结合用户与AP的关联关系确定休眠唤醒矩阵。针对休眠AP上待卸载用户的接入AP选择问题,引入VCG(Vickrey-ClarkeGroves,VCG)逆向拍卖机制,通过构建MILP(Mixed Integer Linear Programming,MILP)确定资源配置,利用VCG规则来确定支付方式,设计了基于VCG逆向拍卖的AP能效管理机制及最优算法。由于网络节点较多时最优算法因计算复杂而无法满足网络实时性的需求,因此提出基于贪心逆向拍卖的AP能效管理机制,利用贪心算法的思想解决确定资源配置,通过改进第二价格机制确定支付方式,设计了快速AP能效管理机制及实现算法。实验结果表明,文中提出的AP能效管理机制能够在保障系统有效吞吐量及覆盖率的条件下节约50%-75%的能耗,节能效果明显提升对于降低网络能耗,节约网络成本,构建绿色网络有重要参考意义。
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