基于協(xié)作的無線網絡資源動態(tài)共享技術研究
本文選題:認知無線電 + 動態(tài)頻譜共享; 參考:《上海交通大學》2014年博士論文
【摘要】:無線通信技術的迅猛發(fā)展以及智能移動設備的普及把人們帶入了前所未有的“移動互聯(lián)網時代”,但支撐快速增長的寬帶化業(yè)務以及“日益苛刻”的用戶體驗需求背后,我們不僅很難看到當前無線資源的高效利用,,反而現(xiàn)實的無線網絡中普遍存在著資源管理模式低效、頻譜資源短缺、可用頻譜資源分布高度不均衡與浪費以及不同無線用戶獲取網絡資源能力有差異等問題。為了解決制約無線通信發(fā)展與應用的無線資源短板,無線網絡動態(tài)資源管理技術研究已經成為目前無線通信領域的一個重要發(fā)展方向。作為被廣泛認可的無線網絡資源高效管理與利用的重要技術之一,無線網絡資源動態(tài)共享技術也成為目前學術與工業(yè)界的研究熱點。本文選取兩個應用最廣泛的無線接入網絡作為研究場景,即,蜂窩網與無線局域網,選擇體現(xiàn)智能特征的協(xié)作技術作為研究手段,選擇兩個重要無線接入網絡場景中出現(xiàn)的熱點資源管理與利用問題作為研究目標,提出了基于協(xié)作的無線網絡資源動態(tài)共享解決方案。 針對主用戶與動態(tài)接入二級用戶共存的認知蜂窩網絡資源管理與利用需求,本文建立了基于外部感知代理的動態(tài)頻譜接入與頻譜資源共享模型,提出了面向認知蜂窩網絡可用授權頻譜的動態(tài)管理規(guī)則,為蜂窩網主用戶與二級用戶的動態(tài)共存、授權頻譜資源的動態(tài)共享提供新的思路和解決方案。特別地,考慮蜂窩網主用戶的用頻特性以及二級用戶動態(tài)頻譜接入網絡中的資源管理問題,提出了一種基于動態(tài)匹配理論的可用授權頻譜供應與用戶需求協(xié)作匹配方法,該方法可以明顯地提高蜂窩網絡中可用授權頻譜的資源利用效率;針對蜂窩網絡授權頻譜的動態(tài)分配與接入應用中的時效性要求,提出了一種新穎的分布式快速頻譜共享算法,該算法可以有助于加速實際應用場景中的頻譜資源分配與接入過程。本文建立的蜂窩網無線資源管理與利用模型及方法將為下一代蜂窩網絡資源的動態(tài)管理與高效利用提供一定的指導和參考作用。 針對面向自組織車載用戶接入的無線局域網絡中的資源管理與高效利用需求,首先為克服無線局域網有限覆蓋范圍和車載接入媒介競爭特性給車載業(yè)務分發(fā)應用帶來的難題,本文研究了基于無線局域網接入技術的自組織車載用戶動態(tài)資源共享以及車載業(yè)務協(xié)作分發(fā)問題。根據(jù)車輛的交通流狀態(tài)與車載用戶的業(yè)務需求,各車輛節(jié)點協(xié)調各自的通信資源以最大化無線局域網覆蓋范圍下的車載接入媒介利用,建立了一種面向高速公路場景的車載資源共享與業(yè)務協(xié)作下載分發(fā)方法。具體地,針對高速公路上車輛的移動特性,提出了一種微觀的車輛移動分析模型,該移動模型將有助于準確地評估單個車輛的內容下載性能;提出了一種面向資源協(xié)作的鏈狀分簇拓撲車載業(yè)務下載與分發(fā)模型,該模型允許簇成員建立可靠穩(wěn)定的協(xié)同關系,將有效地提高車輛的下載性能;提出了一種協(xié)作分簇車輛的內容下載與轉發(fā)兩個階段的性能評估模型。提出的業(yè)務協(xié)作與資源共享的解決方案將為高速公路場景車載網業(yè)務的靈活分發(fā)應用提供思路。為了進一步提高無線局域網本身的車載接入性能,針對無線局域網車載接入媒介共享過程中的優(yōu)化問題,本文提出了一種通用的無線局域網車載接入分析與網絡性能評估框架。通過對真實的無線局域網和車輛交通流量數(shù)據(jù)進行建模,提出了一種基于優(yōu)化媒介接入?yún)^(qū)間的無線局域網車載接入控制方法,該方法不僅具有簡單靈活的實際可操作性,在優(yōu)化無線局域網車載接入性能的同時又不損害車載接入媒介時空共享的公平性。本文提出的無線局域網車載接入媒介共享的優(yōu)化方法將為自組織車載用戶的高性能靈活接入方法設計提供指導。
[Abstract]:The rapid development of wireless communication technology and the popularization of intelligent mobile devices bring people into the unprecedented " mobile Internet era " , but it is difficult to see the efficient utilization of the current wireless resources .
In this paper , the dynamic spectrum access and spectrum resource sharing model based on the external perception agent is established , which provides a new idea and solution for the dynamic sharing of the users of the cellular network and the secondary users .
In this paper , a novel distributed fast frequency spectrum sharing algorithm is proposed for dynamic allocation and access application of cellular network authorization spectrum . The proposed algorithm can help speed up spectrum resource allocation and access procedure in real application scene . The wireless resource management and utilization model and method established in this paper will provide some guidance and reference for dynamic management and efficient utilization of next generation cellular network resources .
aiming at the resource management and the high - efficiency utilization requirement in the wireless local area network facing the self - organizing vehicle - mounted user access , firstly , to overcome the problem of the limited coverage area of the wireless local area network and the competition characteristics of the vehicle - mounted access medium to the vehicle - mounted service distribution application , the self - organizing vehicle - mounted user dynamic resource sharing and the vehicle - mounted business cooperation distribution problem based on the wireless local area network access technology are researched .
This paper presents a resource - oriented cooperative link - cluster topology vehicle - mounted business download and distribution model , which allows the cluster members to establish a reliable and stable cooperative relationship , which will effectively improve the download performance of the vehicle .
In order to further improve the vehicle - mounted access performance of the wireless local area network , the paper presents a general wireless local area network vehicle - mounted access control method , which not only has simple and flexible practical operability , but also does not harm the fairness of the space - time sharing of the vehicle - mounted access medium .
【學位授予單位】:上海交通大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TN92
【共引文獻】
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本文編號:1835549
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