4G系统资源分配问题的建模和求解研究

资源分配问题是新一代通信技术中的研究热点。在多小区协作通信中,资源分配问题是一个复杂的大规模多维度的约束最优化问题。文章给出上述问题的一些优化模型诸如连续性模型、低复杂度模型和效用函数,并给出如何求解这些问题的一些数学方法。     

异构无线网络中多模终端多接入选择机制研究

为进一步提升多模移动终端的传输性能和服务连续性,设计了一种利用异构无线网络多无线传输分集进行多网络同时接入和并行传输的多模终端多接入选择机制,该机制应用指数平滑方法处理已测量参数;使用状态转移模型管理终端多个网卡的接入选择策略;采用效用函数动态平衡终端功耗与传输速率。仿真结果表明与传统切换式接入选择相比,所提出的方法显著减少了不必要的接入重选次数,并在保证终端功耗与吞吐量的前提下提高了传输能效。     

认知无线网络中兼顾效用与公平的联合带宽和功率分配算法

对不同类型的业务采用了统一的效用函数形式,并在此基础上构造了基于网络效用最大化模型的优化问题。采用拉格朗日对偶方法对问题进行了求解,提出了一种分布式的联合带宽和功率分配算法。仿真结果表明,本算法能够有效地为不同类型认知用户分配合理的带宽和功率资源,在最大化所有认知用户总效用的同时保证用户之间的效用公平性。     

发电商资产组合研究

发电商在电力市场中的整个决策过程可分为3个阶段:投资决策、资产组合和策略选择.资产组合与投资决策和策略选择一样,是整个发电商效用最大化问题的重要一环.文中基于证券投资领域近年来的研究成果,提出了一种方法,根据该方法对电力市场重新建模,并对该方法的可信性和有效性进行了全面的验证和考察.为了使结果更有可信度,算例采用实际电力市场(PJM)的真实电价数据.算例和拓展计算的结果反映了该资产组合方法的可信性扣有效性,且不同的资产组合会使发电商的收益和风险产生很大的差别.     

基于效用函数的CDMA系统下行联合功率速率分配

研究了码分多址(CDMA)系统中下行联合功率速率分配问题. 利用效用函数作为资源分配策略的优化目标,提出了双环结构的功率速率分配算法,即外环在保证用户公平性要求条件下动态调整传输速率;在外环控制速率分配的基础上,内环系统根据系统效用最大化原则分配功率;同时外环速率控制要受到内环功率分配结果的影响. 算法在保证不同用户间公平性的基础上,提高了系统资源利用率.     

半导体晶圆制造中产量与生产周期的优化方法

在晶圆制造厂中,有时为了提高设备利用率而盲目地增加投料/产出速率,造成生产周期时间增长,在制品增多.本文建立效用函数和多目标决策对其进行优化选择,并且阐述了在晶圆制造厂实际生产中,经济原则对周期时间的影响.     

基于非合作博弈的中继网络分布式资源分配

提出一种可应用于正交频分复用多址(OFDMA)中继网络的分布式资源分配算法. 基于将模型描述为基站与中继的非合作功率分配博弈(RNCPAG), 设计出2种效用函数, 并以最大化效用函数为准则, 证明在总功率受限的约束下, 该算法存在并收敛于唯一的纳什均衡点. 研究表明, 同传统的平均功率分配算法相比, 分布式博弈算法以牺牲少量的迭代步数为代价, 获得更高的系统容量和资源效率.     

基于电压管理业务的电压合格率指标体系

针对电网电压管理业务中出现的电压合格率指标虚高、统计粗放的情况,提出了一种基于电压管理业务的电压合格率指标体系及评价方法:在原有的电压合格率一级指标的基础上,采用效用函数分析法对现有的四类监测点分别给出其相应的下级指标、合成模型及计算方法。经案例分析验证,该指标体系基本能够全面、客观地评价和反映供电电压质量管理工作开展情况,为进一步提高电压质量管理的工作水平提供了有效依据。     

上网电价服从布朗运动条件下的销售电价计算模型

首先采用布朗运动方法对上网电价进行了分析,给出了布朗运动参数估计的计算公式、蒙特卡罗电价模拟的步骤和服从布朗运动的检验方法。然后以美国加州电力市场上网电价数据为例进行了验证,结果表明电力市场上网电价的某些时段近似符合几何布朗运动。在此基础上,采用蒙特卡罗模拟电价的数据和布朗运动推导电价的效用函数分别构建用户销售电价计算模型。算例结果表明,采用效用函数法比直接采用模拟数据制定销售电价更接近实际情况,且既能使供电公司达到一定收益,又能对其进行有效监管。     

基于非合作博弈的联合功率与速率控制算法

在多媒体CDMA网络中,需要对用户的功率进行控制,既保证每个用户的QoS要求,又不增加对其它用户的干扰,同时还要对用户的数据速率进行控制,以避免拥塞。将功率和速率控制等效为一个具有N个用户的非合作博弈,用效用函数表征用户对系统服务质量的满意程度,用代价函数描述达到通信要求所消耗的无线资源,从而将联合功率与速率控制算法描述为最大化净效用函数（效用函数和代价函数之差）的过程,最终得到系统中各用户全局最佳数据传输速率和达到服务质量所需的最小发射功率组合,并证明了纳什均衡的存在性。