本文關鍵詞：基于OFDMA的無線虛擬網資源分配技術研究

  更多相關文章： 無線資源 虛擬化 有限狀態(tài)馬爾科夫信道模型 正交頻分復用多址接入 斯坦克爾伯格博弈

【摘要】：伴隨移動終端普及,業(yè)務請求的數量與種類都在不斷快速擴大和豐富,使得各種應用競爭無線資源的壓力大大增強,它們不僅資源請求量各不相同,而且會提出嚴格的服務質量(Quality of Service,QoS)要求,所以有必要對有限的無線資源作出恰當地配置和管理。為了解決這一問題,無線網絡虛擬化應運而生,移動網絡運營商(Mobile Network Operator,MNO)利用虛擬化技術能夠更靈活控制和管理自身資源,并且由于無線信道的特有性質,無線網絡的虛擬化會需要解決更多問題。在無線虛擬網中,MNOs可以劃歸為兩類:物理移動網絡運營商(Physical Mobile Network Operators,PMNOs)和虛擬移動網絡運營商(Virtual Mobile Network Operators,VMNOs)。PMNOs擁有網絡基礎設施,為VMNOs提供可租借的資源,實現(xiàn)資源的彈性配置,是一種支付占用資源的商業(yè)模式,是一種資源租賃形式的虛擬化機制;同時,VMNOs在租用的資源上進行編程和管理,為移動用戶提供靈活的定制業(yè)務以及提高服務質量,最終PMNOs和VMNOs均達到雙贏。因此,如何高效合理的實現(xiàn)無線環(huán)境中資源的配置,是虛擬化領域的一個研究重點。本文從博弈論的角度研究建立無線虛擬網過程中資源的分配和管理機制。博弈論作為分析和解決矛盾與合作的理論和工具,可以使彼此牽制的局中人都得到納什均衡解,適合本文中的研究問題。我們主要研究OFDMA系統(tǒng)中單小區(qū)的資源虛擬化和分配問題,依據系統(tǒng)中物理層與MAC層間存在的制約關系,建立基于斯坦克爾伯格博弈的主從遞階結構,不僅可以使PMNOs更靈活的控制底層網絡資源,還可以合理分配各VMNOs可用虛擬資源量,并同時滿足移動用戶的資源請求量和QoS要求,將原本無線虛擬網絡資源調度的復雜聯(lián)合優(yōu)化問題,轉化成物理層與MAC層不同層次間的資源調度問題�？紤]到無線信道的時變特點,本文采用有限狀態(tài)馬爾科夫信道模型(Finite-State Markov Channel Model,FSMC)預測信道狀態(tài)信息(Channel State Information,CSI)。在此前提下,分別設計了物理層和MAC層的效用函數,并提出恰當算法求出最優(yōu)分配方案,且在非完全信息決策模型下推導出VMNOs間必有納什均衡點的依據。通過數值仿真模擬斯坦克爾伯格博弈過程,分別得到了物理層和MAC層的最佳策略,取得了博弈的均衡解。仿真數據不僅印證了算法收斂性,還說明它可以實現(xiàn)虛擬網絡獨立管理的要求,確保資源的有效利用和滿足QoS的約束。
【關鍵詞】：無線資源 虛擬化 有限狀態(tài)馬爾科夫信道模型 正交頻分復用多址接入 斯坦克爾伯格博弈
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 課題研究背景15-18
• 1.1.1 網絡發(fā)展現(xiàn)狀及未來挑戰(zhàn)15-16
• 1.1.2 網絡虛擬化的發(fā)展16-18
• 1.2 無線虛擬化技術研究18-20
• 1.3 研究意義20-21
• 1.4 課題的主要內容及貢獻21-22
• 1.5 文章結構安排22-23
• 第二章 無線信道的FSMC模型23-39
• 2.1 無線信道特征23-24
• 2.2 連續(xù)時間Markov鏈24-28
• 2.2.1 Markov鏈定義24-25
• 2.2.2 轉移概率函數25-27
• 2.2.3 平穩(wěn)分布27-28
• 2.3 FSMC模型28-36
• 2.3.1 模型簡介28-29
• 2.3.2 信噪比劃分29-32
• 2.3.3 仿真評估32-36
• 2.4 基于OFDMA的CSI預測統(tǒng)計36-38
• 2.5 本章小結38-39
• 第三章 無線虛擬網資源分配技術研究39-51
• 3.1 資源管理的特點和研究現(xiàn)狀39-40
• 3.2 資源分配方式和優(yōu)化方法40-44
• 3.3 基于博弈論的優(yōu)化建模方法44-47
• 3.3.1 博弈論定義44-45
• 3.3.2 博弈論分類45-47
• 3.3.3 博弈論應用47
• 3.4 Stackelberg博弈47-49
• 3.4.1 模型概述47-48
• 3.4.2 基本原理48-49
• 3.5 本章小結49-51
• 第四章 基于Stackelberg博弈的資源自適應分配算法51-77
• 4.1 系統(tǒng)建模與問題描述51-63
• 4.1.1 基于OFDMA的系統(tǒng)模型51-55
• 4.1.2 效用函數55-57
• 4.1.3 物理層資源分配子博弈問題57-59
• 4.1.4 MAC層資源分配子博弈問題59-61
• 4.1.5 均衡點性質證明61-63
• 4.2 動態(tài)自適應算法設計與實現(xiàn)63-67
• 4.2.1 物理層資源分配算法63-64
• 4.2.2 MAC層資源分配算法64-65
• 4.2.3 系統(tǒng)模型算法65-67
• 4.3 仿真設置與結果分析67-75
• 4.3.1 物理層優(yōu)化結果分析67-68
• 4.3.2 MAC層優(yōu)化結果分析68-72
• 4.3.3 Stackelberg博弈性能分析72-75
• 4.4 本章小結75-77
• 第五章 總結與展望77-79
• 5.1 全文總結77
• 5.2 研究展望77-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83-85
• 作者簡介85-86

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1 胡明;樊曉椏;;一種OFDMA系統(tǒng)降低峰均功率比的設計與實現(xiàn)[J];科學技術與工程;2008年08期

2 趙其勇;;中繼模式在OFDMA系統(tǒng)中的應用設計[J];現(xiàn)代電子技術;2009年03期

3 王志成;馮輝;;WiMAX OFDMA下行同步原理與仿真[J];廣東通信技術;2010年06期

4 I.Baig,V.Jeoti;;PAPR reduction in mobile WiMAX:A new ZCMT precoded random interleaved OFDMA system[J];Journal of Central South University;2012年04期

5 ;ADAPTIVE RESOURCE ALLOCATION TECHNIQUES IN OFDMA USING CROSS-LAYER ARCHITECTURE[J];Journal of Electronics;2005年06期

6 ;A new access scheme in OFDMA systems[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;2006年03期

7 ;CARRIER FREQUENCY OFFSET ESTIMATION FOR INTERLEAVED OFDMA UPLINK BASED ON SUBSPACE PROCESSING[J];Journal of Electronics(China);2007年04期

8 范達;曹志剛;;Carrier Frequency Offset Compensation for an Interleaved OFDMA Uplink[J];Tsinghua Science and Technology;2008年01期

9 周瑞;鄭建宏;;OFDMA系統(tǒng)技術實現(xiàn)[J];電子測試;2008年05期

10 王俊;康瑞;;交織OFDMA頻偏估計[J];電子測量技術;2008年04期

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1 吳波;沈駿;陳晨;項海格;;基于預測的OFDMA系統(tǒng)中斷容量的優(yōu)化[A];2009年通信理論與信號處理學術年會論文集[C];2009年

2 劉泉;;OFDMA-PON下行實現(xiàn)方案設計及性能分析[A];中國通信學會信息通信網絡技術委員會2011年年會論文集（下冊）[C];2011年

3 ;Power Allocation Based on Power Efficiency in Uplink OFDMA Systems:A Game Theoretic Approach[A];2008年中國高校通信類院系學術研討會論文集（上冊）[C];2009年

4 張昕;葉梧;馮穗力;莊宏成;;基于蟻群算法的OFDMA系統(tǒng)自適應資源分配算法[A];2009年通信理論與信號處理學術年會論文集[C];2009年

5 ;A QoS-Aware Subcarrier Allocation Algorithm with Perfect Channel Information in OFDMA Based Systems[A];第一屆中國高校通信類院系學術研討會論文集[C];2007年

6 邱濤;賀志強;牛凱;田寶玉;;多小區(qū)OFDMA系統(tǒng)下行鏈路的分布式子載波分配[A];2009年通信理論與信號處理學術年會論文集[C];2009年

7 吳洪濤;;OFDMA系統(tǒng)中一種頻率偏移盲估計算法[A];2008年中國高校通信類院系學術研討會論文集（下冊）[C];2009年

8 強劍鋒;張平;;無線OFDMA系統(tǒng)中子載波分配方法對多址干擾的影響[A];2005通信理論與技術新進展——第十屆全國青年通信學術會議論文集[C];2005年

9 關艷峰;胡愛群;;基于業(yè)務分集的OFDMA資源調度方法[A];2007通信理論與技術新發(fā)展——第十二屆全國青年通信學術會議論文集（下冊）[C];2007年

10 彭天笑;潘嘉;;基于OFDMA的WiMAX系統(tǒng)對多媒體組播廣播業(yè)務的支持[A];2008年中國通信學會無線及移動通信委員會學術年會論文集[C];2008年

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1 李明春;新一代寬帶無線接入技術 OFDMA[N];人民郵電;2002年

2 信息產業(yè)部電信研究院通信標準 研究所 沈嘉;下一代無線寬帶通信的核心OFDM/OFDMA[N];計算機世界;2006年

3 記者 姚春鴿;長期演進支持TD-SCDMA持續(xù)發(fā)展[N];人民郵電;2007年

4 北京郵電大學電子工程學院 王志輝;六個關鍵技術[N];中國計算機報;2007年

5 信息產業(yè)部電信研究院通信標準研究所 沈嘉;IEEE 802.20：“準4G”的新競爭者[N];通信產業(yè)報;2006年

6 CDG執(zhí)行董事佩里·拉法格邋CDG副總裁安仲明博士;CDMA和OFDMA共創(chuàng)融合服務[N];通信產業(yè)報;2008年

7 思文;促進FDD和TDD融合發(fā)展[N];通信產業(yè)報;2013年

8 林輝;3GPP LTE長期演進計劃應對未來需求[N];人民郵電;2006年

9 姚春鴿;移動WiMAX發(fā)展步伐加快[N];人民郵電;2007年

10 侯自強;頻率決定WiMAX性能[N];通信產業(yè)報;2005年

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1 陳小毛;基于OFDMA的認知無線網絡資源分配和中繼選擇研究[D];西安電子科技大學;2014年

2 尹杰晨;寬帶OFDMA隨機接入技術研究[D];電子科技大學;2016年

3 范達;OFDMA系統(tǒng)中頻率同步技術的研究[D];清華大學;2009年

4 白鉑;OFDMA資源分配的解析研究[D];清華大學;2010年

5 蘇環(huán);OFDMA系統(tǒng)同步技術研究[D];北京郵電大學;2007年

6 陳龍泉;OFDMA-PON的調制技術與系統(tǒng)實現(xiàn)研究[D];北京郵電大學;2013年

7 楊麗花;高速移動OFDMA/SC-FDMA傳輸系統(tǒng)關鍵技術研究[D];西安電子科技大學;2013年

8 張昕;基于OFDMA的寬帶無線通信系統(tǒng)資源分配研究[D];華南理工大學;2010年

9 劉暢;OFDMA中繼系統(tǒng)的無線資源管理策略研究[D];中國科學技術大學;2011年

10 夏玉杰;OFDMA無線接入中的測距系統(tǒng)關鍵技術研究[D];西安電子科技大學;2014年

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1 李貝撒;單載波FDMA和OFDMA的峰均功率比的比較研究[D];華中科技大學;2010年

2 張丁月;基于能量效率的OFDMA系統(tǒng)資源分配算法研究[D];南京理工大學;2015年

3 胡齊俊;LTE-A中OFDMA系統(tǒng)的能效資源分配算法研究[D];長安大學;2015年

4 康曉滿;基于OFDMA系統(tǒng)的無線資源優(yōu)化分配研究[D];寧夏大學;2015年

5 黃靖然;OFDMA中繼系統(tǒng)資源分配的研究[D];鄭州大學;2015年

6 陳曦;OFDMA-PON符號同步技術研究[D];上海大學;2015年

7 劉廷;LTE下行OFDMA系統(tǒng)的時頻同步算法研究與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2015年

8 盛曦;基于OFDMA接入技術在車聯(lián)網中的應用研究[D];電子科技大學;2014年

9 陳斌;基于OFDMA的多用戶系統(tǒng)資源分配研究[D];寧波大學;2015年

10 楊華;基于OFDMA異構網絡的信道分配研究[D];西安電子科技大學;2015年

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