【摘要】：隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展,多種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、多種業(yè)務(wù)并存的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是必然的發(fā)展趨勢(shì),由于不同無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入技術(shù)、資源管理機(jī)制和質(zhì)量服務(wù)保證等方面存在差異,所以各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)必須相互協(xié)作來(lái)滿足用戶的需求。在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中,如何通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入選擇和資源分配來(lái)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源是一個(gè)重要的研究問(wèn)題。大多數(shù)接入選擇和資源分配問(wèn)題均為組合優(yōu)化問(wèn)題,針對(duì)這類Non-deterministic Polynomial(NP)完全問(wèn)題,本文引入了馬爾科夫近似方法進(jìn)行求解。該方法按照構(gòu)建的馬爾科夫鏈可以實(shí)現(xiàn)分布式算法,隨著馬爾科夫鏈?zhǔn)諗?整個(gè)網(wǎng)絡(luò)將會(huì)概率性跳轉(zhuǎn),達(dá)到平穩(wěn)分布時(shí)會(huì)實(shí)現(xiàn)近似最優(yōu)的系統(tǒng)性能。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:為了滿足用戶的QoS需求,實(shí)現(xiàn)基站間的負(fù)載均衡,本文研究了異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)合接入選擇、資源分配和干擾抑制問(wèn)題。針對(duì)這個(gè)復(fù)雜的聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題,利用馬爾科夫近似方法可以實(shí)現(xiàn)分布式算法。在算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,基于基站間的沖突和復(fù)用情況,根據(jù)用戶接入選擇的改變和QoS需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)資源分配。另外,通過(guò)在優(yōu)化目標(biāo)中設(shè)置功率收費(fèi)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。仿真結(jié)果表明,生成的分布式算法既能很好地協(xié)調(diào)三個(gè)子問(wèn)題來(lái)保障用戶的QoS需求,又可以有效地實(shí)現(xiàn)基站間的負(fù)載均衡。為了滿足用戶對(duì)服務(wù)體驗(yàn)的要求,本文提出了異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中基于用戶體驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)接入選擇算法。用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入選擇時(shí)需要考慮多種屬性影響,且具有不同業(yè)務(wù)需求的用戶對(duì)屬性的偏好性不同,利用層次分析法可以確定不同業(yè)務(wù)需求下的屬性權(quán)重,獲得用戶接入不同網(wǎng)絡(luò)的效用值。用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效用最優(yōu),該問(wèn)題是一個(gè)組合優(yōu)化問(wèn)題,馬爾可夫近似方法可以按照分布式方式獲得近似最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)接入選擇。仿真結(jié)果表明,層次分析法與馬爾科夫近似方法相結(jié)合,可以有效地解決考慮用戶體驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)接入選擇問(wèn)題。為了滿足用戶對(duì)不同業(yè)務(wù)的需求,本文提出了異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中多業(yè)務(wù)資源分配算法,基于實(shí)際應(yīng)用需求,考慮了恒定比特速率和動(dòng)態(tài)比特速率兩種典型業(yè)務(wù)。在帶寬資源和功率資源受限的情況下,如何進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入選擇和資源分配來(lái)滿足用戶的多業(yè)務(wù)需求并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能最優(yōu)是十分重要的。本文將這個(gè)復(fù)雜的聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題分為網(wǎng)絡(luò)接入選擇改變導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓聠?wèn)題和固定接入選擇下的資源分配優(yōu)化問(wèn)題,這兩個(gè)子問(wèn)題分別利用馬爾科夫近似方法和拉格朗日原始對(duì)偶方法來(lái)解決。仿真結(jié)果表明,兩種方法相結(jié)合既能滿足用戶的多業(yè)務(wù)需求又可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能最優(yōu)。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN92

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本文編號(hào)：2779231