毫米波网络中用户多关联和下行功率分配的联合优化研究

来源 :温州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wtmw
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
在第五代无线系统(5G)中,毫米波(mm Wave)频谱因其丰富的频谱资源而被广泛应用。然而,毫米波频段的信号由于频率极高,路径损耗严重,容易被障碍物阻塞,大大降低了传输质量和连接可靠性。为了克服这个问题,mm Wave网络往往采用超密集部署,进而采用多连接的用户关联方式,即允许毫米波网络中的用户与多个毫米波基站(m BSs)相关联。对于多连接的用户关联来说,有两个基本的挑战:一是最优的用户关联,即需要确定用户应该连接的最合适的m BSs;二是每个连接的最优功率分配。鉴于此,本文针对超密集毫米波网络的用户多关联和最优下行功率分配,开展了如下方面的工作:1.本文建立了多连接的用户关联及其功率分配的联合优化模型。与现有的大多数工作不同,本文不仅要优化整体能效,还充分考虑到了用户服务质量公平和系统流量均衡。具体而言,上述优化问题的优化目标有三方面,即最大限度地提高整体能效,同时在Qo S约束下,分别平衡所有用户的可达速率和所有m BSs的负载速率。这是一个多目标优化问题(Multi-objective optimization problems,MOPs)。2.用户关联与基站功率分配的联合优化问题混合了整数规划,是一个多目标且NP-hard问题。本文提出了一种新颖的多目标哈里斯鹰算法(multi-objective Harris Hawk Optimization,MOHHO)求解近似最优解。算法采用快速非支配排序方法进行归档,以及基于参考点选择方法使得种群具有更好的的均匀分布性。为了加快算法收敛速度以及跳出局部最优,算法同时引入逻辑混沌序列对种群进行扰动。本文通过31个多目标基准函数与其他常见的多目标算法,对比反世代距离(IGD)的均值和方差,实验结果验证了MOHHO得到的解的收敛性、精准性和多样性最佳。此外,本文章用户多关联与下行功率分配通信应用场景具有超多决策变量的特征,决策变量个数随着用户数量与基站数量增长呈现相应倍数的增长。故本文将31个基准函数的决策变量扩展到一千维度,对比IGD指标以及数据差异的显著性检验。实验结果表明本文提出的MOHHO算法在收敛性、多样性、精准性上依然优于其它对比算法。3.通过上述建立的数学模型,使用本文提出的MOHHO算法联合优化用户关联与下行功率分配问题,实现系统能效最大化、用户服务质量平衡和毫米波基站服务平衡这个三个目标。最后基于MOHHO算法的应用场景仿真结果表明,该方法能够在超密集毫米波网络中同时实现最优的用户多关联和功率分配,并实现能源效率公平折衷。
其他文献
位置服务(LBS)己被广泛地应用于工业的各个领域,成为人们日常生活的重要组成部分。然而,LBS在给人们带来便利的同时,其服务器端正变得越来越不可信,引发了严重用户位置隐私安全问题。本文提出通过构造“掩盖范围”以保护用户位置服务请求涉及的真实査询范围,从而保护用户位置隐私安全。本论文首先给岀了基于客户端的LBS位置隐私保护框架。其基本思想是:基于客户端,通过为用户提交的位置服务请求构造生成一个新请求
通过借鉴国内外学者对普惠金融指标体系的构建方法,本文构建了一套适合我国且能够反映农商银行“支农支小”特性的普惠金融发展水平的测度指标,并选择六家上市或拟上市的农商银行作为对比测度对象。通过计算和解析测度结果可知,立足于农村和中小城市的县域农商银行具有发展普惠金融的天然优势,一线城市或大城市的城区农商银行在规模、产品创新和数字化转型上有优势,但必须发挥科技优势加大“支农支小”力度才能为实现乡村振兴战
回顾国家暂停撤点并校以来的政策趋向,随着城镇化进程加快与乡村结构的变化,乡村小规模学校的命运并不是消失,而是呈现出在可预见范围内增多的趋势,并在此基础上寻求“小而美、小而优”的发展。但是,由于部分教育决策者、乡村学校治理者及其他利益相关者对小规模学校存在的价值和功能认识不足,当前乡村小规模学校的发展状况并不乐观,影响了乡村小规模学校质量的提升。因此,通过研究不同时期学校功能的变迁,梳理出乡村小规模
状态估计在实时优化、过程监视和控制中发挥着重要的作用。虽然扩展卡尔曼滤波可以通过协调测量数据来拟合由状态空间模型所描述的非线性动态过程并从噪声测量中估计出期望的状态,但其在进行状态估计时需要已知非线性动态系统的数学模型并要求测量噪声服从高斯分布。然而对于一些复杂或未知的动态系统,机理模型的获取往往十分困难甚至不可实现;更重要的是,设备在采集和传输数据的过程中不仅会引入固有的高斯随机噪声还经常会受到
莲藕是我国种植面积最广的水生蔬菜,不仅营养丰富而且具有较高的食药用价值。莲藕在贮藏过程中易发生褐变,造成巨大损失,将其加工成藕粉、饮料、脆片等产品,不仅拓宽开发利用空间,也可以延长相关产业链。但是我国莲藕品种繁多,不同品种间品质也存在较大差异,而适宜的原料是生产优质加工产品的基础。因此,本研究收集28个广泛种植的栽培品种和地方品种测定其采后品质,并提取淀粉研究其特性,进而筛选出适合加工藕粉的品种;
猪德尔塔冠状病毒(PDCoV)和猪肠道α冠状病毒(PEAV)是两种新发现的猪传染性冠状病毒,临床上均以腹泻为主,伴有呕吐等症状,临床症状相似,各年龄段猪均可感染,幼龄仔猪死亡率高达100%,给养猪业造成巨大的经济损失。本研究旨在建立一种快速、准确区分PDCoV和PEAV的二重RT-PCR方法;对广西壮族自治区部分地区猪腹泻样品进行PDCoV和PEAV检测,探究两种病毒遗传变异及流行现状;针对PDC
现代通信技术的快速发展导致低频段的频谱资源日渐缺乏,毫米波频段富含大量可用频谱,能够支持更高速率的数据传输,满足第五代(5G)通信的要求。随着5G的商用,毫米波中的5G频段,逐渐成为近年来的研究热点。由于CMOS制造工艺的日益提升,并且具有易集成、价格低的优势,被广泛应用于毫米波电路中。发射机是通信系统中用于发射信号的主要模块之一,其中功率放大器用于将射频信号放大到所需输出功率,以便信号可以到达接
创伤一直伴随着人类发展史,并给人类健康和经济带来极大的压力。皮肤作为人体抵挡外界有害环境的第一道防线。当皮肤受损后,机体内环境的稳态将被破坏。因此,加速创伤修复,促进恢复组织功能,仍然是临床治疗的一个重要问题。虽然以生长因子为代表的药物治疗效果良好,但也存在药效不稳、价格不菲、容易产生耐药性以及潜在致癌作用等问题。因而,开发治疗效果好而且安全、无副作用的新型治疗药物仍是一个亟待解决的问题。本实验室
核因子E2相关因子2(Nuclear Factor Erythroid 2 related factor 2,Nrf2)含有碱性区域亮氨酸拉链,与氧化还原调节、蛋白水解、DNA修复、细胞凋亡预防、铁、血红素、药物以及异生物代谢密切相关。Nrf2功能障碍是衰老及衰老相关疾病的关键特征。机体衰老过程中,Nrf2表达水平普遍降低,细胞对氧化应激,内质网应激和蛋白质聚集更加敏感,衰老表型更加明显。研究表明
在解决铁磁问题时Landau-Lifshitz(LL)方程是一种重要的数学模型,该方程在不同情形下模拟铁磁介质的磁化运动,描述了连续铁磁体的磁化演化,在微磁学等方面应用广泛.本论文主要考虑没有外加磁场的LL方程,研究了该方程的一阶向后欧拉投影有限元算法和二阶线性化BDF格式.对于一阶投影算法,在时间步长条件τ=O(h2)下,我们得到了O(τ2+h2)的时空误差估计;对于二阶BDF格式,我们得到了O