結(jié)構(gòu)化壓縮感知在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著綠色通信的提出，提高通信網(wǎng)絡(luò)的能量效率逐漸成為研究熱點(diǎn)。在目前的蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，基站的功率是根據(jù)小區(qū)內(nèi)峰值用戶流量下的功率要求而設(shè)定的，這與實(shí)際用戶的流量的變化不相符，造成了網(wǎng)絡(luò)能量的浪費(fèi)。因此，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中流量的變化，能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)分配提供依據(jù)，提高網(wǎng)絡(luò)的能量效率。以往的研究已經(jīng)證明，由于用戶行為在時(shí)間和空間上的規(guī)律性變化，造成了蜂窩網(wǎng)絡(luò)中流量數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出周期性平穩(wěn)變化特性，從而使整個(gè)流量數(shù)據(jù)具有冗余性以及時(shí)間和空間上

2、的結(jié)構(gòu)特性，這種冗余性又造成了流量數(shù)據(jù)構(gòu)成的矩陣具有低秩特性，所以我們可以將流量數(shù)據(jù)信號(hào)等同于稀疏信號(hào)。
　　 壓縮感知是一種一種處理具有稀疏特性的海量數(shù)據(jù)的新興方法，其核心思想是將數(shù)據(jù)采樣和數(shù)據(jù)壓縮結(jié)合，利用信號(hào)中的稀疏特性，以遠(yuǎn)低于那奎斯特采樣率的速率對(duì)同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的采樣和壓縮過(guò)程，并在目的端用壓縮感知恢復(fù)算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行精確重構(gòu)。其對(duì)于海量數(shù)據(jù)的高效采樣壓縮和精確恢復(fù)的能力，推動(dòng)了其在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的廣泛應(yīng)用。
　　

3、 本文主要研究了壓縮感知的基本理論，分別從信號(hào)的稀疏化模型構(gòu)建、觀測(cè)矩陣的設(shè)計(jì)、恢復(fù)算法的設(shè)計(jì)三個(gè)方面具體介紹了壓縮感知的基礎(chǔ)理論。并總結(jié)了壓縮感知理論在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)OSI模型下各層應(yīng)用現(xiàn)狀，主要包括物理層的頻譜感知、信道估計(jì)，網(wǎng)絡(luò)層的基于路由選擇的數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)，應(yīng)用層的異常事件監(jiān)測(cè)、用戶定位等。
　　 本文主要研究了基于塊狀稀疏信號(hào)的壓縮感知改進(jìn)理論，以及基于空時(shí)壓縮感知在蜂窩網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測(cè)中的應(yīng)用。實(shí)際的信號(hào)處理中，常