一种基于SDWN架构的无线接入网能耗优化方法

摘要

本发明提供了一种基于SDWN架构的无线接入网能耗优化方法，在SDWN网络架构下应用基站节能策略。本发明设计了在SDWN环境下的基站节能策略的信令交互过程，将基站节能问题进行抽象，然后采用基于量子熵变异的量子禁忌算法来求解。本发明在求取最优解时，使用量子位来表示染色体，并通过量子旋转门实现量子位状态的更新，使得计算收敛速度明显加快，同时量子变异机制有效加强了对最优解周围区域的搜索，提高了搜索到最优解的概率。本发明根据所求取的最优解实现基站节能策略，从而实现基站在网络请求量较少的时段关闭以节约更多的能量的目的。

主权项

一种基于SDWN架构的无线接入网能耗优化方法，在SDWN网络架构下应用基站节能策略，其特征在于，首先，设网络中的所有基站的开关状态组合用s＝{x₁,x₂...,x_n}来表示，x_i表示基站i的开关状态，x_i取值为0时表示基站开启，x_i取值为1时表示基站关闭，将基站节能问题描述如下：其中，B_on是网络中所有处于开启状态的基站的集合；E(B_on)是网络中所有处于开启状态的基站的总能耗；E_b是基站b的总能耗；ρ_b是基站b的系统负载；是基站b的系统负载上限；n为网络中所有基站的数量；然后，通过如下步骤求解基站节能问题；步骤一，初始化，具体是：设置迭代此时t的值为0，设置禁忌表T为空；初始化当前迭代中的量子寄存器q(t)，分别表示在第t次迭代时基站i开启、关闭的量子幅，和的初始值均设为i＝1,2,…n；初始化当前迭代最优解s^b和当前迭代最差解s^w，s^b和s^w均为元素值都是1的n维向量，代表所有基站均处于开启状态；初始化历史最优解M和其能耗E(M)，M的初始值与s^b相同；步骤二，执行迭代过程，直到满足迭代终止条件；第t次迭代的过程是：步骤2.1，将t自增1；步骤2.2，对q(t‑1)进行m次测量得到本次迭代的量子种群Q_t；其中，m是正整数，表示在第t次迭代中第j次测量得到的基站开关组合；步骤2.3，将种群Q_t中不满足负载约束条件的基站开关组合删除；计算种群Q_t中剩余的每个基站开关组合的基站总能耗，从中筛选出当前最优解s^b和当前最差解s^w；步骤2.4，将s^b和历史最优解M的基站总能耗进行比较，若E(s^b)比E(M)更小，则用s^b替换M；若M的节能效果优于s^b，则保持M不变；步骤2.5，使用量子旋转门更新q(t)，如果和相同时，将对应的第i位量子位放到禁忌表T中，禁忌表中量子位在接下来的步骤中不使用量子旋转门更新；其中，和分别表示对应的基站开关组合中基站i的开关状态；步骤三，当达到迭代终止条件时，输出最终的历史最优解M，根据M设置网络中的基站开关状态。