面向物联网业务绿色接入的异构蜂窝网络优化

来源期刊：工程科学学报2020年第4期

论文作者：刘娅汐 皇甫伟

文章页码：483 - 489

关键词：物联网;覆盖率;总下行功率损耗;天线下倾角;梯度下降法;

摘    要：物联网是未来赛博使能业务的重要支撑平台.蜂窝网络则被认为是广泛分布在部署区域中的物联网终端数据接入的主要渠道,尤其在广域覆盖方面具有难以替代的价值.在满足覆盖要求的条件下,降低蜂窝网络基站的下行发射功率在绿色通信方面具有重要的研究意义.由此提出了一种基于优化目标平滑近似和均方根传播策略的梯度下降算法,在满足物联网业务覆盖率的条件下最小化基站的总下行发射功率.首先,使用罚函数方法将复杂约束条件的异构蜂窝网络优化问题转化为简单约束形式的优化问题;其次,将不可导的目标函数通过平滑近似转化为可导形式,并给出其对天线下倾角和下行功率参数的梯度解析形式;最后,使用均方根传播梯度下降算法进行转化后的目标函数优化.仿真实验结果表明该算法可以在满足覆盖率指标的条件下最小化基站的总下行发射功率,与现有元启发算法和普通梯度下降算法相比,具有良好的收敛速度,并能更好地抑制优化过程中振荡.