異構(gòu)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)選擇和資源分配研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的高速發(fā)展，有限的無線資源與新型業(yè)務(wù)的各類需求之間的矛盾不斷增加。另一方面，現(xiàn)有多種無線接入技術(shù)(Radio Access Technology,RAT)的共存形成了異構(gòu)環(huán)境，在這樣的客觀條件下，如何對多網(wǎng)絡(luò)覆蓋下的用戶進(jìn)行合理有效的網(wǎng)絡(luò)選擇、對異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源充分利用來緩解無線資源和用戶需求間的矛盾，在近期引起了廣泛的關(guān)注。
　　 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合無線資源管理存在集中式、分布式以及混合式三種模式，其中分布式模式架構(gòu)具

2、有較高靈活性，且易于擴(kuò)展。因此，本文立足于分布式的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源管理模式，分別以網(wǎng)絡(luò)選擇、網(wǎng)絡(luò)選擇聯(lián)合資源分配為研究重點(diǎn)，圍繞多個研究目標(biāo)，展開了深入的研究。
　　 由于多RATs覆蓋下屬性信息的復(fù)雜性，本文綜合利用模糊邏輯的推理能力和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)特性，提出一種以用戶為中心的，且用戶通過其內(nèi)置的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)選擇的算法。當(dāng)多個用戶均應(yīng)用此算法時，仿真表明網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)間可以達(dá)到較好的負(fù)載均衡。
　　 針對基于正交頻

3、分多址接入(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)技術(shù)的多RATs存在的異構(gòu)環(huán)境上行方向，首先提出了保證比例公平性的資源分配方案。該方案在默認(rèn)用戶選擇所有可接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送的條件下，最大化用戶間的比例公平性，即通過迭代計算得到用戶向每個RATs接入點(diǎn)的發(fā)送功率以及RATs分配的帶寬資源?？紤]到分配的帶寬以資源單元為最小顆粒度，最后對所分配的帶寬進(jìn)行調(diào)整。仿真表明所提方

4、案以損失部分吞吐量為代價，可以達(dá)到較高的用戶公平性。繼而進(jìn)一步，對上行支持多業(yè)務(wù)的、在滿足時延受限業(yè)務(wù)用戶最小速率的要求下，最大化盡力服務(wù)業(yè)務(wù)用戶的比例公平性的問題進(jìn)行研究，且提出了聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)選擇和資源分配的兩層迭代方案，以及低復(fù)雜度的啟發(fā)式方案。雖然啟發(fā)式方案性能差于迭代方案，但盡力服務(wù)用戶仍可以達(dá)到比較高的公平性。
　　 對基于多種多址接入技術(shù)的多RATs存在異構(gòu)環(huán)境下行方向，考慮到不同多址技術(shù)對應(yīng)分配的無線資源有所不同，將其

5、統(tǒng)一映射到用戶可以達(dá)到的數(shù)據(jù)速率上。首先在默認(rèn)用戶接入所有可用網(wǎng)絡(luò)條件下，以網(wǎng)絡(luò)效用為優(yōu)化目標(biāo)展開研究，通過對歸納問題的對偶求解，提出一個最優(yōu)資源分配的迭代算法。進(jìn)一步，針對下行的支持多業(yè)務(wù)的、在滿足時延受限業(yè)務(wù)用戶最小速率的要求下，最大化盡力服務(wù)業(yè)務(wù)用戶的比例公平性的聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)選擇和資源分配問題展開研究，將其歸納為混合整數(shù)規(guī)劃問題，然后采用連續(xù)放松的方法，并轉(zhuǎn)求其對偶問題。而通過對問題的分析，提出一個聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)選擇和資源分配的迭代方案。分