本文關(guān)鍵詞：基于改進(jìn)Q學(xué)習(xí)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接納控制算法研究

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【摘要】：下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是高度集成多種異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的。不同無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之間互相融合,通過(guò)提供額外的資源可以達(dá)到技術(shù)互補(bǔ)的效果。例如,3GPP在制定第四代通信標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程中,為了保持蜂窩通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)地位而提出的長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evolution,LTE)具有廣覆蓋但高速率接入的代價(jià)高特性,而無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)雖然覆蓋范圍有限,但可以提供低代價(jià)的高速率傳輸。這兩種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的集成近幾年已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。尤其是視頻交付業(yè)務(wù),已經(jīng)成為當(dāng)前流行的用戶業(yè)務(wù)類(lèi)型。作為無(wú)線資源管理(Radio Resource Management,RRM)的一個(gè)重要組成部分,呼叫接納控制用來(lái)判斷是否允許一個(gè)新的呼叫或切換請(qǐng)求接入到資源受限的網(wǎng)絡(luò)中去�，F(xiàn)有的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)在用戶體驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)特性、覆蓋范圍等方面存在很大差異,運(yùn)營(yíng)商通常采取提高QoS保證服務(wù)質(zhì)量來(lái)提升用戶體驗(yàn)(Quality of Experience,QoE),進(jìn)而吸引更多用戶,最大化其收益。單純的提升某一QoS客觀指標(biāo),并不能完整體現(xiàn)用戶對(duì)業(yè)務(wù)的主觀感受。Q學(xué)習(xí)既不需要對(duì)環(huán)境進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,也不需要專(zhuān)家的訓(xùn)練指導(dǎo),具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性,但常見(jiàn)的Q學(xué)習(xí)算法的收斂性不穩(wěn)定,且解空間容易陷入局部最優(yōu)解,很難收斂到全局最優(yōu)解。鑒于以上問(wèn)題,本文從用戶體驗(yàn)出發(fā),綜合考慮多種QoS因素對(duì)視頻交付業(yè)務(wù)的影響,提出一種基于模擬退火策略下Q學(xué)習(xí)的LTE/WLAN異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接納控制算法。本文的研究思路為:首先,詳細(xì)地分析了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接納控制理論與模型,并給出標(biāo)準(zhǔn)Q學(xué)習(xí)理論及方法。然后將Q學(xué)習(xí)方法映射到異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接納控制算法中,在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接納控制實(shí)現(xiàn)Q學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)過(guò)程。其次,為了平衡學(xué)習(xí)過(guò)程中探索和利用的關(guān)系,本文利用模擬退火中的Metropolis準(zhǔn)則用來(lái)改進(jìn)Q學(xué)習(xí)算法中動(dòng)作選擇問(wèn)題并將其應(yīng)用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接納控制中,使得算法收斂性、負(fù)載均衡以及系統(tǒng)容量方面有所提高。再次,在Q學(xué)習(xí)的回報(bào)函數(shù)中考慮了用戶體驗(yàn),能夠更好的反映用戶對(duì)業(yè)務(wù)的主觀感受,在減少垂直切換次數(shù)的同時(shí)提高了無(wú)線資源利用率。最后,建立了Q學(xué)習(xí)接納控制系統(tǒng)模型,選擇合理的系統(tǒng)參數(shù),將本文提出的算法和基于負(fù)載均衡(Load Balancing,LB)算法,基于WLAN優(yōu)先算法就不同的用戶到達(dá)率下的網(wǎng)絡(luò)主要性能指標(biāo)分別進(jìn)行了對(duì)比分析。數(shù)據(jù)分析和仿真結(jié)果表明,本文提出的基于模擬退火策略下Q學(xué)習(xí)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接納控制算法考慮了可用位速率、接入時(shí)延、信號(hào)強(qiáng)度和接入代價(jià)等影響用戶QoE的網(wǎng)絡(luò)特性,得到較低的新會(huì)話阻塞率、會(huì)話中斷率,切換頻率以及較高的系統(tǒng)資源利用率。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5

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1 陳慶章;組建異構(gòu)網(wǎng)應(yīng)著重考慮的問(wèn)題和產(chǎn)品現(xiàn)狀[J];計(jì)算機(jī)時(shí)代;1994年03期

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6 李R，

本文編號(hào)：1198533