多載波功放基站的節(jié)能算法研究

【摘要】：隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和資源環(huán)境問(wèn)題的日益突出，發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)的呼聲越來(lái)越高。各國(guó)紛紛采取措施，控制能源消耗和溫室氣體排放，以此來(lái)應(yīng)對(duì)氣候變化、改善生態(tài)環(huán)境、發(fā)展可持續(xù)經(jīng)濟(jì)。隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，通信行業(yè)已經(jīng)成為全球增長(zhǎng)最快的行業(yè)之一，然而通信產(chǎn)業(yè)的能耗也隨之快速增長(zhǎng)。從環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和能源等方面來(lái)看，高耗能的通信設(shè)備破壞環(huán)境、增加成本、浪費(fèi)能源。因此，節(jié)能降耗已成為通信產(chǎn)業(yè)亟待解決的問(wèn)題。作為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施，基站不僅數(shù)量巨大、且部署范圍廣泛，其能耗在整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施總能耗中占比最大，所以國(guó)內(nèi)外眾多研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者致力于探究基站節(jié)能的各種方法。 傳統(tǒng)的單載波功放基站普遍使用合路器會(huì)引入3dB的插入損耗，而多載波功放可以避免此損耗，因此多載波功放是未來(lái)基站功率放大器的發(fā)展方向。所以研究多載波功放基站節(jié)能算法對(duì)于節(jié)能減排、構(gòu)建綠色通信環(huán)境具有重要的應(yīng)用價(jià)值。 通過(guò)對(duì)相關(guān)研究現(xiàn)狀的分析可知，智能節(jié)電技術(shù)研究多針對(duì)TDMA系統(tǒng)的單載波功放基站，因單載波功放與多載波功放結(jié)構(gòu)上的差異性，單載波功放基站的節(jié)能算法不能直接推廣應(yīng)用于多載波功放基站。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)TDMA系統(tǒng)的多載波功放基站節(jié)能方法的研究較少，且存在：以載頻為基站節(jié)能的控制單元，在打開(kāi)載頻上有多個(gè)時(shí)隙空閑的問(wèn)題。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本文面向TDMA系統(tǒng)多載波功放基站，提出新的動(dòng)態(tài)關(guān)斷基站時(shí)隙的節(jié)能算法。為適應(yīng)多載波功放特點(diǎn)，提出了基站時(shí)隙的概念，并以此做為功放開(kāi)啟或關(guān)閉的基本單位，動(dòng)態(tài)開(kāi)啟或關(guān)閉多載波功放，達(dá)到了很好的節(jié)能效果。 本文在區(qū)分TDMA系統(tǒng)不同業(yè)務(wù)模式的前提下，以GSM多載波功放基站為例，研究了單一業(yè)務(wù)模式下基站節(jié)能算法(DSBSuM)；在DSBSuM算法中，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的即時(shí)負(fù)載，按照已開(kāi)啟時(shí)隙盡量集中的原則進(jìn)行基站時(shí)隙的動(dòng)態(tài)控制，并應(yīng)用排隊(duì)理論對(duì)所提算法進(jìn)行建模、分析。考慮有基站業(yè)務(wù)的多樣性，又以GSM/GPRS多載波功放基站為例，研究了綜合業(yè)務(wù)模式下，基站節(jié)能最優(yōu)接入控制算法(MDP算法)。有效的能耗管理，不僅要滿足節(jié)能的要求，還要滿足用戶的服務(wù)質(zhì)量要求，因此可以認(rèn)為能耗管理問(wèn)題就是在滿足用戶服務(wù)質(zhì)量和有限系統(tǒng)資源限制下的最小能耗問(wèn)題。因此在MDP算法中，建立事件驅(qū)動(dòng)的隨機(jī)切換分析模型，將多載波功放基站中最優(yōu)接入控制問(wèn)題轉(zhuǎn)化為帶約束的連續(xù)時(shí)間馬爾科夫決策問(wèn)題。應(yīng)用在線策略優(yōu)化算法，在滿足多類(lèi)業(yè)務(wù)不同服務(wù)質(zhì)量要求的同時(shí)，探尋最優(yōu)接入策略。仿真結(jié)果表明，本文所提算法節(jié)能效果明顯。 本文的工作和成果對(duì)于TDMA系統(tǒng)中多載波功放基站實(shí)現(xiàn)節(jié)能具有重要的意義。 【關(guān)鍵詞】：基站 節(jié)能 多載波功放 馬爾科夫決策
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 論文研究背景及意義9-11
• 1.1.1 多載波功放系統(tǒng)概述9-10
• 1.1.2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)能問(wèn)題概述10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 基站節(jié)能的主要技術(shù)11-12
• 1.2.2 智能關(guān)斷技術(shù)研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排15-17
• 1.3.1 論文的主要內(nèi)容15
• 1.3.2 論文的創(chuàng)新性工作15-16
• 1.3.3 論文章節(jié)結(jié)構(gòu)安排16-17
• 第2章 基礎(chǔ)理論17-26
• 2.1 排隊(duì)論簡(jiǎn)介17-19
• 2.1.1 排隊(duì)系統(tǒng)的組成17-18
• 2.1.2 排隊(duì)系統(tǒng)主要性能指標(biāo)及指標(biāo)求解18-19
• 2.2 馬爾科夫決策過(guò)程19-26
• 2.2.1 MDP 基本決策模型20-22
• 2.2.2 MDP 求解算法22-26
• 第3章 單一業(yè)務(wù)模式下多載波功放基站節(jié)能算法研究26-35
• 3.1 系統(tǒng)模型26
• 3.2 DSBSuM 算法描述26-28
• 3.3 節(jié)能機(jī)制及性能評(píng)價(jià)28-31
• 3.4 仿真結(jié)果及分析31-34
• 3.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置31
• 3.4.2 仿真結(jié)果及分析31-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 綜合業(yè)務(wù)模式下多載波功放基站節(jié)能最優(yōu)控制35-49
• 4.1 一種連續(xù)時(shí)間馬爾科夫信道模型35-39
• 4.1.1 狀態(tài)空間與行動(dòng)集36
• 4.1.2 決策時(shí)刻和狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率36-38
• 4.1.3 回報(bào)值38
• 4.1.4 阻塞率限制38-39
• 4.2 最優(yōu)控制的求解39-41
• 4.3 基站節(jié)能的最優(yōu)接入控制策略41-48
• 4.3.1 最優(yōu)控制策略41-43
• 4.3.2 仿真參數(shù)設(shè)置43-44
• 4.3.3 能耗性能分析44-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第5章 結(jié)束語(yǔ)49-51
• 5.1 論文總結(jié)49
• 5.2 進(jìn)一步研究工作49-51
• 參考文獻(xiàn)51-55
• 作者簡(jiǎn)介及科研項(xiàng)目55-56
• 致謝56

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基于PULL策略的再制造/制造混合系統(tǒng)庫(kù)存控制研究    賈凌

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