Femtocell双层网络中QoS保障的功率优化策略研究

作     者：何盛华 

作者单位：北京邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：温向明

授予年度：2015年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：Femtocell QoS保障 节能 功率优化 

摘      要：在Macrocell网络中大量部署Femtocell基站将会给Femtocell双层网络带来严重的干扰,因此,抑制Femtocell网络带来的干扰,维护Femtocell双层网络的性能,为不同业务提供时延保障是一项非常重要的任务。据此,本文对Femtocell双层网络中保障QoS的功率优化策略进行了研究工作。 首先,提出了Macrocell网络中的节能功率优化策略。根据时延QoS需求,对用户进行了分类,为时延要求严格的用户提供较大的最小速率保障,从而把能效优化建模为在不同最小速率需求下最大化能量效率问题,并且利用PSO算法搜索得到最优解。仿真结果分析表明,所提出的功率优化策略不仅可以快速收敛,还能有效提高Macrocell网络中的能量效率。 其次,针对Femtocell双层网络上行链路场景,将功率优化建模为斯坦克伯格博弈模型。在这个博弈中,Macrocell是领导者,其目标是提高自己的效用,Femtocell用户是跟随者,其目标为提高自己的有效容量。Macrocell先给Femtocell用户带来的跨层干扰进行定价,Femtocell用户再基于这个定价策略进行功率调整。当该斯坦克伯格博弈达到均衡时,Macrocell和Femtocell用户的效用得到联合优化。另外,用Matlab搭建仿真平台,对所提出算法进行了仿真,并对算法的性能进行了分析。仿真结果表明,所提出算法,不仅能快速收敛,还能有效提高Femtocell用户有效容量。