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1、碩士學位論文綠色節(jié)能通信網(wǎng)絡中基站與用戶的聯(lián)合最優(yōu)接人控制O p t i m a l J o i n t B a s e S t a t i o n a n d U s e r E q u i p m e n t A d m i s s i o nC o n t r o l f o rG r e e n W i r e l e s sC e l l u l a rN e t w o r k s學 2 1 0 0 9 0 7 5完成日期：

2、 2 0 1 3 ．5 ．5大連理工大學D a l i a n U n i v e r s i t yo f T e c h n o l o g y大連理工大學碩士學位論文摘 要隨著移動網(wǎng)絡的快速發(fā)展，移動蜂窩網(wǎng)絡的能量消耗成本和碳的排放量劇烈增長，能量利用率已經(jīng)成為了未來綠色節(jié)能蜂窩網(wǎng)絡的設計準則。在一個典型的蜂窩網(wǎng)絡中，基站消耗的能量占據(jù)整個網(wǎng)絡消耗能量總量的6 0 ％．8 0 ％。此外，當網(wǎng)絡中的業(yè)務量較少時，一個基站仍然耗費了其

3、消耗能量最大值的9 0 ％。所以，為了提高綠色無線蜂窩網(wǎng)絡的能量利用率，減少基站的能量消耗是至關重要的。在考慮能量利用率和用戶服務質量的情況下，動態(tài)基站控制機制，如關閉基站，將基站進入休眠模式等，以及用戶的接入控制算法是蜂窩網(wǎng)絡中的兩個重要方面。盡管在之前的研究工作中，已經(jīng)分別得到了這兩種控制算法的最優(yōu)策略，但是這兩種控制機制至今還沒有被結合起來。將基站和用戶的接入控制過程聯(lián)合考慮有助于得到兩者的聯(lián)合最優(yōu)控制。于是，針對基站節(jié)能問題，本

4、文提出了基站用戶的聯(lián)合接入控制算法，此算法能夠在保證服務質量的同時，獲得最大的能量利用率。同時，本文采用b i t s ／J 作為能量利用率的衡量標準；將阻塞率作為用戶服務質量的衡量標準。而且仿真結果顯示了能量利用率和用戶服務質量之間的折中關系。此外，為了達到節(jié)能的目的，當一些小區(qū)中的基站需要關閉時，在開啟的基站間應用C o M P 網(wǎng)絡來保證這些小區(qū)的用戶服務質量。本文將問題表示為半馬爾科夫決策過程。通過求解線性規(guī)劃方程，能夠獲得最優(yōu)

5、解。仿真結果表明，與已有的基站動態(tài)控制算法的確定性決策不同，本文獲得的最優(yōu)控制策略是隨機策略，換句話說，在某些特定的系統(tǒng)狀態(tài)下，一個基站是按照一定的概率開啟或者是關閉的。然而，對于擁有許多基站和用戶的大型網(wǎng)絡，線性規(guī)劃的方法在計算機上求解速度較慢。于是，本文通過對網(wǎng)絡模型進行分析，將用戶狀態(tài)分為基站關聯(lián)狀態(tài)和基站非關聯(lián)狀態(tài)，然后對這兩個狀態(tài)分別進行分析和數(shù)學推導，從而得到基站一用戶的聯(lián)合最優(yōu)控制策略。該方法得到的最優(yōu)策略，與線性規(guī)劃方法