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2019.07.20
基於馬可夫決策鏈在第五代行動通訊網路之有效頻譜排程機制
族群: 跨族群  
主題: 學術研究  
作者 袁傑宇
學校系所 國立東華大學 電機工程學系
地點 全臺 全部  
研究內容

 近年來,第五代行動通訊系統(5G)逐漸成為一項熱門議題被廣泛地討論。5G網路將為異質性網路(Heterogeneity Network, HetNet)架構,以便向下相容更多網路環境,諸如:密集性網路(Ultra Dense Network, UDN)、蜂巢式網路(Cellular Network)以及機器對機器(Machine to Machine,M2M)溝通等,上述所提之通訊技術容易使得網路資源難於管理。同時,資源分配於無線網路環境中一直為重要議題,儘管於5G網路中所使用頻率更高和更大的頻寬。考慮到頻譜仍是有限資源,但多數使用者皆希望能夠取得最佳服務品質,故該如何進行頻譜資源的分配及管理,成為5G網路環境裡重大問題。

雲端無線接取網路(Cloud Radio Access Network,C-RAN)或許是解決此項問題有效方法之一,雲端無線電接取網路有別於傳統網路架構,於此架構下之基頻單元 (Baseband Unit, BBU)與無線寬頻頭端設備(Remote Radio Head ,RRH)會從基地台(Macro Base Station, MBS)中獨立出來,除此之外,多個基頻單元將會構成基頻單元池(Baseband Unit pool, BBU pool),藉由基頻單元池能夠達成資源集中化,使整體網路資源更加便於管理。
為能夠有效解決資源分配問題使其頻譜能夠達到最大利用率,並且使整體網路能源使用率能夠最佳。有鑑於在5G網路環境中,行動裝置的增加以及流量的迅速成長,本文將針對使用者所發出之任務請求進行排程,並以馬可夫鏈(Markov Chain)對頻道狀態進行初始化排列,最後,為有效進行任務排程以達到目標最小化能源效率,將利用修改後之粒子群演算法針對任務排程進行最佳化。為驗證本研究所提出方法之效果,本文利用模擬進行實驗驗證,並與隨機排程及先進先出演算法進行比較。由結果能夠得知,利用所提出方法確實能夠對所請求之任務進行有效地排程;同時,也能夠有效降低整體能源消耗。
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