【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)和無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,以及各種移動終端設(shè)備的出現(xiàn)與普及,目前的無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)出現(xiàn)異構(gòu)化的趨勢。如業(yè)務(wù)需求的異構(gòu)化、無線接入網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)化和終端設(shè)備的異構(gòu)化。近些年來,異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究熱點,得到了廣泛的研究。各個國際電信組織如3GPP和ITU也都啟動了對異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的研究,將其視為下一代蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)。這些異構(gòu)化也使得網(wǎng)絡(luò)更加復(fù)雜化,為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計和優(yōu)化帶來了諸多的問題,如多樣的QOS需求、復(fù)雜的跨層干擾和時變的系統(tǒng)狀態(tài)等。如何克服這些問題,使得異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)能夠更好地兼容各種新型應(yīng)用、保障用戶的服務(wù)質(zhì)量、提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率,具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義。在本文中,我們使用隨機優(yōu)化理論對異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的若干關(guān)鍵問題進(jìn)行研究,具體如下：1.由于各種新型應(yīng)用如智能電網(wǎng)、電子健康、智能交通等的出現(xiàn)與繁榮,隨之而來機器類型通信也越來越重要。由于機器類型通信與傳統(tǒng)的人與人之間的通信有著不同的特點,這也為我們帶來了新的問題和挑戰(zhàn)。其中的關(guān)鍵問題之一是如何在滿足服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service, QoS)需求的同時解決機器類型設(shè)備的大規(guī)模接入問題。在本文中,我們根據(jù)QOS需求將機器類型設(shè)備分為不同的簇,然后將大規(guī)模接入問題建模為一個隊列問題。通過推導(dǎo)出基于大偏差原理的隊列上溢概率估計模型,我們提出了一個在線測量的自適應(yīng)大規(guī)模接入管理算法。該算法能夠基于觀測到的流量負(fù)載來做決策,無需利用先驗的統(tǒng)計信息。我們還設(shè)計了相關(guān)的實驗來驗證算法的性能。實驗結(jié)果表明我們所提算法能夠根據(jù)流量負(fù)載的變化而自適應(yīng)的調(diào)節(jié)資源的分配,因此能夠適應(yīng)動態(tài)的系統(tǒng)環(huán)境和未知的流量特征。2.在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,信道的質(zhì)量會隨時間而隨機變化。尤其是在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的干擾環(huán)境下,無線鏈路的吞吐量會產(chǎn)生難以預(yù)測的波動。而該波動會導(dǎo)致在線視頻播放的頻繁中斷或接收的視頻質(zhì)量波動,因此對無線視頻傳輸帶來了很大的挑戰(zhàn)。在本文中我們?yōu)闊o線可伸縮視頻傳輸系統(tǒng)的終端側(cè)提出了一種具有平滑播放約束的動態(tài)層數(shù)切換策略。其目標(biāo)是通過優(yōu)化長期的視頻質(zhì)量和視頻播放平滑度來提升用戶的體驗。該算法不需要提前知道信道動態(tài)變化的先驗知識,能夠根據(jù)當(dāng)前觀測而在線執(zhí)行。我們在理論上和仿真實驗中分別分析、驗證了算法的性能。3.在本文中,我們還研究了異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)下的基站側(cè)的多用戶可伸縮視頻傳輸問題。為了解決時變的信道質(zhì)量、視頻應(yīng)用的嚴(yán)格QoS需求和復(fù)雜的跨層干擾所帶來的挑戰(zhàn),我們提出了一種視頻碼率和無線資源分配聯(lián)合優(yōu)化模型,使得在可伸縮視頻傳輸服務(wù)中能夠根據(jù)信道質(zhì)量和干擾的動態(tài)變化而自適應(yīng)的調(diào)節(jié)其視頻碼率和資源分配。首先,我們將問題建模為一個帶約束的隨機優(yōu)化問題。利用雙時間顆粒度Lyapunov隨機優(yōu)化理論,我們將該問題分解為兩個子問題,可分別在不同的時間顆粒度解決。我們給出了僅依賴當(dāng)前觀測信息的低復(fù)雜度算法,并分析了該算法理論上的性能界限。我們進(jìn)一步設(shè)計了相關(guān)實驗來評估該算法的性能。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳慶章;組建異構(gòu)網(wǎng)應(yīng)著重考慮的問題和產(chǎn)品現(xiàn)狀[J];計算機時代;1994年03期

2 汪蕓,顧冠群,謝俊清,兌繼英,孫昌平;異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)集成方法研究[J];計算機研究與發(fā)展;1997年03期

3 馬義忠;楊紅旗;高彥;専秋峰;;基于移動Agent異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)管理的分析與設(shè)計[J];微計算機信息;2008年33期

4 黃川;鄭寶玉;;多無線電協(xié)作技術(shù)與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合[J];中興通訊技術(shù);2008年03期

5 吳蒙;季麗娜;王X;;無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵安全技術(shù)[J];中興通訊技術(shù);2008年03期

6 李R，

本文編號：2449749