哈尔滨工业大学优秀硕士毕业论文答辩ppt模板

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目录
Part 1 Part 2 Part 3
异构网络下行链路功率分配
• 系统模型
通信链路 干扰链路
下行功率分配
系统模型 分配算法 仿真结果 引入Wi-Fi下行 功率分配
Part 4
干扰分析
Wi-Fi数据包
功率控制技术
Part 3 Part 4 Part 5
干扰类型
干扰源
同层干扰
FBs
（Intra-Tier Interference, ITI） Femtocell用户
跨层干扰
（Cross-Tier Interference, CTI）
MBs FBs Macrocell用户 Femtocell用户
(1
(2
p)m
)
,
p
1/
2
2
1W mW / 2
, p 1/ 2
p 1 (1 )n1
n 1 log(1 p)
log(1 )
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目录
Part 1 Part 2
异构网络 干扰分析 Wi-Fi数据包 功率控制技术
Part 3 Part 4 Part 5
资源分配中功率分配技术
功率控制技术
集中式功率控制算法
分布式功率控制算法 半分布式功率控制算法
相关描述
• 需要集中控制中心：信道、功率以及信噪比等信息的搜索和存储 • 目标是整个系统的吞吐量最大化 • 算法复杂度高，对系统要求高 • 集中式资源分配的性能最好
• 不需要网络拥有一个集中控制中心 • 目标是自己吞吐量的最大化 • 对于分布式功率控制情况，通常采用博弈论理论方法 • 实现方法简单，开销小，在实际中经常被用到
目录
Part 1
研究背景及意义 国内外研究现状 论文结构安排
Part 2 Part 3 Part 4 Part 5
异构网络资源分配的国内外研究现状
国内研究现状
• 2008-2016年中兴、华为、中国移动 以及学术机构
• 集中在功率和频谱两方面的优化 • 混合图论和复用频谱的干扰控制案 • 用户类型权重的比例公平调度 • 博弈论/凸优化 • 代价机制 • LTE和LTE-U相结合
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目录
Part 1 绪 论 Part 2 异构网络资源分配相关技术 Part 3 基于非合作博弈论下行链路功率分配研究 Part 4 基于凸优化的下行链路资源分配研究 Part 5 结 论
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2）单调性 3）可测量性
j U Pj Pj’ Pmin Pj，Pj' Pmax
Pk' Pk
u
c j
Pj , P-j
在 P 连续，在
j 上拟凹；
证：1） P [P1, , PN ] Pj Pmin Pmax Pmin 0, Pmin Pmax
2）
u
c j
(Pj ,
P
j
)
Pj
(ln
2)
Bg j Pk gk
2
Pj
g
j
j
ki
2u
c j
(
Pj
,
P
j
)
Pj2
Байду номын сангаас
(ln 2) ki
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目录
异构网络
Part 1 Part 2
异构网络 干扰分析 Wi-Fi数据包 功率控制技术
Part 3 Part 4 Part 5
异构网络（Heterogeneous Network）
Part 1 Part 2
异构网络 干扰分析 Wi-Fi数据包 功率控制技术
Part 3 Part 4 Part 5
假设有n个站点，每一个站点总是有数据包需要 传输，在饱和情况下，数据包发送时都需要等待 前一个数据包成功发送，即有一个退避时间。
(
p)
(1
2
p)(W
2(1 2 p) 1) pW
M
ln(2)
Bg j
Pk hk
2
Pj g j
j
0
ki
下行功率分配
系统模型 分配算法 仿真结果 引入Wi-Fi下行 功率分配
Part 4
Part 5
pi,
j,m
B
jM ln(2)
k i
pk hk
2
gj
pjgj
Pmin
, Pj Pmin
Pj
B
j
M
ln(2)
k
j
Pk hk gj
被干扰对象 Femtocell户
FBs Femtocell用户 Macrocell用户
FBs MBs
上行/下行 下行 上行 下行 下行 上行 上行
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目录
Wi-Fi数据包传输概率
2
,
Pmin Pj Pmin
Pmax
, Pj Pmin
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P IP
I P I1 P,
IN P
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目录
Part 1 Part 2
Part 3
下行功率分配 系统模型 分配算法 仿真结果
ln5RE /1.5
净效用函数
效用函数
代价函数
形成优 化问题
NK
max
Ri, j,m
i1 j1
s.t. Pmin pi, j,m Pmax
引入非合作博弈论
u
c j
Pj , P-j
uj
Pj , P-j
cj
Pj , P-j
Ri, j,m p i, j,m i, j,m
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目录
Part 1 绪 论 Part 2 异构网络资源分配相关技术 Part 3 基于非合作博弈论下行链路功率分配研究 Part 4 基于凸优化的下行链路资源分配研究 Part 5 结 论
国外研究现状
• 2010年，J.G.Andrews 建立基于泊松 随机分布的接入模型
• 2012年，Han-Shibjo提出一种新的网 络接入方法
• Wang Chi Cheung 同时控制宏基站 和小基站的接入方式
• 2014年至今，诺基亚、高通在广泛深 入研究LTE-U方案
功率控制
合作信道的子信道部署
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目录
Part 1 Part 2
Part 3
下行功率分配 系统模型 分配算法 仿真结果
引入Wi-Fi下行 功率分配
Part 4 Part 5
异构网络下行链路功率分配
• 纳什均衡均衡点存在性证明
如果满足以下条件，则非合作博弈存在纳什均衡点
1） P 是欧式空间R N 的非空、闭的、有界凸集；
P 2）
3
目录
研究背景及意义
Part 1
研究背景及意义 国内外研究现状 论文结构安排
Part 2 Part 3 Part 4 Part 5
研究背景
➢ 每年的数据量都在翻倍增加 ➢ 业务密集地方覆盖情况不好
研究意义
➢ 宏基站中引入小基站，减轻 宏基站的流量负担
➢ 结合非授权频段，提高非授 权频段的利用率，保证用户 的通信服务要求
• 由计算机、网络设备不同类型的网络组成 • 网络终端设备可以由不同的生产商生产 • 不同的网络和接口遵循不同的协议 • 支持各种各样的应用 • 不同类型的网络覆盖之间可以有重叠部分 • 一般情况下是在宏网络中分布一些传输功
率比较小的节点，形成异构网络
PSTN
其他网络 2G网络 网关
网关 Internet
异构网络资 源分配研究
第4章 基于凸优化的下行 链路资源分配研究
• 频谱资源有限 • 数据业务量需求急剧
增长
• 需要合理的资源分配
结论
• 阐述创新点 • 明确后续研究方向
Part 5
• 建立含有宏基站、小基站以及 Wi-Fi接入点的新系统模型
• 最大化小基站用户的下行吞吐量 • 凸优化来优化频谱资源和功率
网关
网关
核心网络
网关
网关
3G网络
网关 广域网
水平切换
网关
子网1
4G网络
Ad hoc 子网2
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目录
Part 1 Part 2
异构网络
异构网络中的干扰分析
跨层干扰链路 同层干扰链路
论文结构
第1章 绪论
• 异构网络概念和分类 • 异构网络干扰分析 • Wi-Fi数据包稳定传输
概率
第2章 异构网络及资源分 配中的关键技术
• 研究背景、意义 • 国内外研究现状
• 建立非合作博弈模型 • 引入Wi-Fi接入点 • 优化小基站用户的发射功率 • 证明纳什均衡点存在且唯一
第3章 基于非合作博弈论下 行链路功率分配研究
• 结合集中式控制技术和分布式控制技术 • 总控制中心和所有的基站共同完成资源分配
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目录
Part 1 绪 论 Part 2 异构网络资源分配相关技术 Part 3 基于非合作博弈论下行链路功率分配研究 Part 4 基于凸优化的下行链路资源分配研究 Part 5 结 论
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目录
Part 1 绪 论 Part 2 异构网络资源分配相关技术 Part 3 基于非合作博弈论下行链路功率分配研究 Part 4 基于凸优化的下行链路资源分配研究 Part 5 结 论
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基于博弈论和凸优化的异构网络资 源分配方法研究
RESEARCH ON RESOURCE ALLOCATION IN HETEROGENEOUS NETWORK
答辩人
指导老师
学号
答辩日期
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B
g
2 j
Pk gk 2
Pj
g
j
2
0
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目录
Part 1 Part 2 Part 3
异构网络下行链路功率分配
• 纳什均衡均衡点唯一性证明
u
c j
Pj , P j
Pj
1
2
联合授权频段和非授权频段
6
博弈论和凸优化
5
功率控制和子信道分配
3
代价函数和功率控制
4
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5
目录
Part 1
研究背景及意义 国内外研究现状 论文结构安排
Part 2 Part 3 Part 4
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目录
异构网络下行链路功率分配
Part 1 Part 2
Part 3
下行功率分配 系统模型 分配算法 仿真结果
引入Wi-Fi下行 功率分配
Part 4 Part 5
Ri, j,m
B M
log2
1
N
k 1,k i
p g i, j,m i, j,m
j
p h k , j,m k , j,m
2
Part 5
MBS
FBS
FBS
• 同时考虑N个同频干扰的基站 • 每个基站内的活跃用户为U • 同频子信道的相邻基站用户之间存在同频干扰 • 在同一个基站内，多个用户不能共享一个信道
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6*10e7 5*10e7 4*10e7 3*10e7 2*10e7 1*10e7
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美国 加拿大 英国 日本
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
4
max
u
c j
Pj , P j
s. t. Pmin Pj Pmax
最优解：
arg
max
u
c j
Pj , P j
s. t. Pmin Pj Pmax
表示单位功 率的价格
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引入Wi-Fi下行 功率分配
Part 4 Part 5
异构网络下行链路功率分配
• 纳什均衡均衡点唯一性证明
因为标准方程收敛到唯一点，所以纳什函数的唯一性需要证明I P 为标准函数：
即满足正性、单调性和可量测性。
证：
1）正性
Pj [Pmin Pmax ] Pmin 0 Pmin Pmax
IP 0