一种基于能量收集的超密无线网络中的自主能量管理方法技术

本发明专利技术属于无线通信技术领域，公开了一种基于能量收集的超密无线网络中的自主能量管理方法；设定超密无线网络中包含一个宏基站MBS；构建超密无线网络中的基站管理模型、超密无线网络的小基站SBS能量消耗模型、超密无线网络的宏基站MBS能量消耗模型、超密无线网络能量收集模型；建立基于QoS的效用函数机制，设定SON作为超密无线网络中的智能体，实现无线网络中的自主管理；构建多臂赌博机模型；设定多臂赌博机模型的优化目标函数；引入开销因子C，最大化整体网络效用值；确定最优的小基站的睡眠机制策略。本发明专利技术可以在无能量收集的先验知识和无全局信息的条件下，提升网络效用值，提升能效，减少网络开销。

【技术实现步骤摘要】
一种基于能量收集的超密无线网络中的自主能量管理方法
本专利技术属于无线通信
，尤其涉及一种基于能量收集的超密无线网络中的自主能量管理方法。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：在5G网络中，随着移动设备数量的不断攀升和数据驱动为主的新兴业务大量兴起，导致了移动数据爆炸式的增长。因此，提供更高的网络容量和更广泛的网络覆盖，从而保证用户的业务质量需求(QoS，qualityofservice)，是未来5G无线网络面对的重大挑战。超密无线网络(smallcellnetwork，SCN)是一种新兴的网络技术，可以作为宏基站的有效补充，实现网络容量和覆盖的有效提升。随着无线网络的密集部署，由于网络流量和业务负载的时空动态特性，导致运维管理更加复杂，开销成本高，网络负载不均衡等问题。随着电网中的电力价格的不断增加，能量消耗也成为了在5G网络管理运维中的关键因素。因此，为了有效提升网络能效，设计有效的网络能量管理机制，减少网络能量消耗，是5G网络管理中的关键挑战。关于如何提升无线网络中的能效问题已经引起了广泛的研究，主要包括基站的动态部署策略机制、功率控制、基站的睡眠机制等研究。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于能量收集的超密无线网络中的自主能量管理方法，其特征在于，所述基于能量收集的超密无线网络中的自主能量管理方法包括：步骤一，设定超密无线网络中包含一个宏基站MBS和多个小基站SBS；构建超密无线网络中的基站管理模型、超密无线网络的小基站SBS能量消耗模型、超密无线网络的宏基站MBS能量消耗模型、超密无线网络能量收集模型；步骤二，建立基于QoS的效用函数机制，设定SON作为超密无线网络中的智能体，实现无线网络中的自主管理；设定小基站SBS作为模型中的赌博臂，构建多臂赌博机模型；步骤三，设定多臂赌博机模型的优化目标函数；引入开销因子C，在多臂赌博机模型的优化学习过程中，SON玩家之间不断地...

【技术特征摘要】
1.一种基于能量收集的超密无线网络中的自主能量管理方法，其特征在于，所述基于能量收集的超密无线网络中的自主能量管理方法包括：步骤一，设定超密无线网络中包含一个宏基站MBS和多个小基站SBS；构建超密无线网络中的基站管理模型、超密无线网络的小基站SBS能量消耗模型、超密无线网络的宏基站MBS能量消耗模型、超密无线网络能量收集模型；步骤二，建立基于QoS的效用函数机制，设定SON作为超密无线网络中的智能体，实现无线网络中的自主管理；设定小基站SBS作为模型中的赌博臂，构建多臂赌博机模型；步骤三，设定多臂赌博机模型的优化目标函数；引入开销因子C，在多臂赌博机模型的优化学习过程中，SON玩家之间不断地进行交互，最大化整体网络效用值；采用汤姆森采样算法TS，获得此TS策略后悔值的上限；根据所选择的最优臂，确定最优的小基站的睡眠机制策略。2.如权利要求1所述的基于能量收集的超密无线网络中的自主能量管理方法，其特征在于，所述步骤一的超密无线网络中的基站管理模型：整个超密无线网络中有M个小基站SBS，表示为S＝{S1,S2,…SM}，则小基站的运维管理模型为：其中如果Sm＝1，则表示小基站处于激活状态，如果Sm＝0，则表示小基站处于休眠状态；在休眠状态下，小基站收集到所需的能量然后存储到小基站的电池中，等到激活状态下，把收集存储的能量用于服务用户。3.如权利要求1所述的基于能量收集的超密无线网络中的自主能量管理方法，其特征在于，所述步骤一的超密无线网络的小基站SBS能量消耗模型：在时间t时刻，小基站的能量消耗模型为：其中，表示小基站的总的能量开销，表示小基站的固定能量消耗，ζSBS为功率放大器效率因子的倒数，表示小基站射频传输功率。4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静磊，秦猛，杨清海，王丽萍，张帅，石岳倩，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61