异构无线网络协作通信系统中多模终端功率控制与分配算法研究

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1、硕士学位论文异构无线网络协作通信系统中多模终端功率控制与分配算法研究作者姓名杨亮学科专业通信与信息系统指导教师冯义志副教授所在学院电子与信息学院论文提交日期2016年4月ResearchonPowerControlandAllocationAlgorithmofaMultimodeTerminalinHeterogeneousWirelessNetworksCooperativeCommunicationSystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCa

2、ndidate：YangLiangSupervisor：Prof.FengYizhiSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TN915.04学校代号：10561学号：201320108494华南理工大学硕士学位论文异构无线网络协作通信系统中多模终端功率控制与分配算法研究作者姓名：杨亮指导教师姓名、职称：冯义志副教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：通信与信息系统研究方向：下一代移动通信论文提交日期：2016年04月20日论文答辩日期：201

3、6年06月5日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：张军副教授委员：张岚高级工程师冯义志副教授宁更新副教授华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加ｌｉＵ示注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均己在文中臥明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：＾日期：２知《年《月／＞日

4、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使巧学位论文的规定目，Ｐ；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部口或机构送交论文的貧印件和电子版，允许学位论义被查阅（除在保密期内＼的保密论文外）；学校可＾／么布学位论文的全部或部分内容，可レッ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容．．相一致。本学位论文属于：□保密（校保密委员会审定为涉密：日），学位论文时间＾

5、年月＿＿＿于年月日解密后适用本授权书。＾＾＿＾＾不保密上发布，供校＾，同意在校园网内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入ＣＭＩ《中国知识资源总＂岸＂》，传播学位论文的全部或部分内容。（请在＾＾＾＞上相应＾方框内打Ｖ）．作者签名：日期：兴义指导教师签名；７＾＜＾日期作者联系电话：电子邮賴：联系地址（含邮编）；摘要目前，大量异构无线网络在区域上共存且相互不兼容，阻碍了网络资源的充分利用，加上频谱资源

6、的稀缺性问题，使得异构无线网络协作通信成为无线通信领域的研究热点，作为其关键技术之一的多模终端的功率控制与分配问题是本文的主要研究内容。本文分析了现有功率控制与分配算法的不足，提出两种新的功率控制与分配算法，以多模终端利用多个网络并行传输数据的情景作为参考模型，考察在高斯白噪声瑞利衰落信道中，这两种算法的性能表现。本文的工作内容主要分为两部分：1、本文在现有遗传算法的研究基础上提出了基于有向变异的遗传算法，该算法改造了传统遗传算法的部分环节，引入了倒位算子和最优保存策略，提出了一种新的有向变异算子。测试

7、结果表明，相比现有遗传算法，基于有向变异的遗传算法有效改善了收敛速度，搜索精度，算法稳定性和适应性四方面的性能。2、本文构建了多模终端同时利用多个网络并行传输数据的系统模型，以控制多模终端的总功耗和提高总传输速率为目标，设计了一个用于评价功率控制与分配方案优劣的多目标评价函数，分别提出了基于拉格朗日函数法和基于有向变异遗传算法的功率控制与分配算法。本文的测试以文献[30]的分配算法和平均分配法为对照，比较各种算法在总功耗，总传输速率，能效比，平均误码率，中断概率五个方面的性能。仿真结果表明拉格朗日函数法

8、和基于有向变异的遗传算法要对比平均分配法和文献[30]分配算法在上述五个方面表现更好，并且，拉格朗日函数法分配速度快但应用条件苛刻，遗传算法搜索分配速度稍慢但是更加通用。本文还比较了单一网络通信和上述多网络协作通信在性能表现上的差异，仿真结果表明同等功耗下多网络协作通信性能表现总是更好。关键词：异构无线网络；协作通信；功率控制与分配；遗传算法；有向变异IAbstractCurrently,alargenumberofheterogeneou