基于新型異構(gòu)網(wǎng)的無線資源分配和負載均衡.pdf

1、隨著通信技術(shù)的發(fā)展，無線資源稀缺的問題也日益嚴重，如何利用有限的資源來滿足日益增長的需求已經(jīng)是當前通信系統(tǒng)最嚴峻的問題之一。無線資源管理能夠靈活地分配和調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)的資源為用戶提供更可靠的服務(wù)，作為一種有效提升系統(tǒng)資源利用率的機制，無線資源管理已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在當前的通信網(wǎng)絡(luò)中。
　　本論文先介紹了異構(gòu)網(wǎng)模型和無線資源管理的理論基礎(chǔ)，并對現(xiàn)有算法進行了分析總結(jié)。在此基礎(chǔ)上，重點研究了基于用戶中繼的異構(gòu)模型和基于雙連接的異構(gòu)模型，并針

2、對兩種模型分別提出了適合的無線資源管理辦法。主要工作包括以下兩個方面:
　　(1)在基于用戶中繼的下行異構(gòu)網(wǎng)中提出了新的資源分配算法。通過最優(yōu)的區(qū)域劃分和頻域劃分策略消除了基站到中繼鏈路和中繼到用戶鏈路之間的干擾，并結(jié)合部分頻率復用提高頻譜利用率，有效提升了系統(tǒng)吞吐量。基于提出的方案，將如何分區(qū)、分頻、分配子載波結(jié)合得到了一個關(guān)于吞吐量最大化的最優(yōu)化問題。在求解過程中，利用對偶原理將原始最優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為對偶問題，并將拉格朗日函數(shù)和

3、次梯度迭代算法結(jié)合求解出原始問題的最優(yōu)解，有效簡化了計算難度。最后通過仿真驗證可知邊緣用戶的數(shù)據(jù)速率和用戶公平性都有了顯著提高。
　　(2)在用戶層與控制層分離的雙連接異構(gòu)網(wǎng)中提出了新的負載均衡算法?；趯﹄p連接架構(gòu)的研究可知，解決資源分配問題對系統(tǒng)性能的改善十分有限，為了加快移動用戶的數(shù)據(jù)處理速度，本文提出了一種新型的負載均衡算法，有效降低數(shù)據(jù)處理時延并提高系統(tǒng)均衡指數(shù)。本文的算法在考慮信道質(zhì)量、用戶移動性以及小區(qū)的負載狀況等因