新型寬帶無(wú)線接入網(wǎng)中資源管理若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、寬帶無(wú)線接入網(wǎng)具有啟動(dòng)資金少、建設(shè)周期短、提供服務(wù)快、靈活性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢(shì)，代表著一種新的不可忽視的發(fā)展趨勢(shì)。無(wú)線資源管理是寬帶無(wú)線接入網(wǎng)面臨的關(guān)鍵問(wèn)題，本文以提高資源利用率、改善用戶無(wú)線接入的服務(wù)質(zhì)量為目標(biāo)，對(duì)新型寬帶無(wú)線接入網(wǎng)中資源管理若干關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。
　　WiMAX WMN是未來(lái)最具發(fā)展前途的寬帶無(wú)線接入技術(shù)之一。受制于無(wú)線介質(zhì)的廣播特性，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量并提供通信的QoS支持已經(jīng)成為WiMAX WMN的關(guān)鍵問(wèn)題。針

2、對(duì)WiMAX WMN中最大吞吐量目標(biāo)，給出了無(wú)干擾最優(yōu)鏈路調(diào)度模型。針對(duì)固定順序的待調(diào)度鏈路集，提出求解最優(yōu)吞吐量的啟發(fā)式算法?？紤]鏈路順序?qū)λ惴ㄐ阅艿挠绊?，從全局?yōu)化的角度對(duì)全網(wǎng)鏈路進(jìn)行排序，提出基于遺傳算法的鏈路調(diào)度優(yōu)化機(jī)制。仿真結(jié)果表明本文算法能夠在無(wú)干擾傳輸條件下快速收斂于全網(wǎng)鏈路的最小調(diào)度周期，具有更高的傳輸效率和更低的實(shí)施復(fù)雜度。
　　WiMAX WMN對(duì)業(yè)務(wù)傳輸效率的要求越來(lái)越高，尋找同時(shí)滿足吞吐量與傳輸效率要求的鏈

3、路調(diào)度機(jī)制無(wú)疑具有重要意義。為此，給出了鏈路調(diào)度與吞吐量及路徑延時(shí)的關(guān)系模型，設(shè)計(jì)了基于節(jié)點(diǎn)分解的擴(kuò)展圖模型，建立了鏈路單次傳輸與多次傳輸?shù)慕y(tǒng)一調(diào)度框架。為了加快節(jié)點(diǎn)分解情況下算法運(yùn)算速度，提出一種快速鏈路調(diào)度算法。引入多目標(biāo)優(yōu)化理論，給出算法性能評(píng)價(jià)的Pareto標(biāo)準(zhǔn)，提出一種基于NSGA-Ⅱ的鏈路調(diào)度機(jī)制。仿真結(jié)果驗(yàn)證了上述算法的有效性。
　　多射頻多信道WMN可以顯著提升無(wú)線通信系統(tǒng)容量，但傳統(tǒng)信道分配算法僅以降低全網(wǎng)干擾度

4、為目標(biāo)，極易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連通性的缺失。為此，給出了信道分配與網(wǎng)絡(luò)連通及網(wǎng)絡(luò)干擾變化的關(guān)系模型，通過(guò)定義節(jié)點(diǎn)、鏈路及相應(yīng)的信道評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，分別提出面向節(jié)點(diǎn)層次和面向鏈路層次的貪心信道分配算法。進(jìn)一步，提出一種基于NSGA-Ⅱ的信道分配算法。通過(guò)改進(jìn)干擾評(píng)估模型，還使得本文算法能夠應(yīng)用于部分重疊信道環(huán)境中。一系列仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述算法的有效性。
　　多媒體業(yè)務(wù)應(yīng)用的視頻流量即將成為寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的主要流量，針對(duì)VBR視頻流量時(shí)變、非線性及長(zhǎng)

5、相關(guān)性等特點(diǎn)，提出一種多尺度分解的VBR視頻業(yè)務(wù)特征提取方法。選擇具有任意多分辨分解特性的小波包，對(duì)其進(jìn)行空間劃分并求解適合視頻信號(hào)特征提取的最優(yōu)分解基?；谧顑?yōu)基對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行快速多尺度分解，建立基于最小二乘支持向量機(jī)與最小均方的小波系數(shù)預(yù)測(cè)方法，提出基于小波系數(shù)逆變換的視頻流量長(zhǎng)時(shí)預(yù)測(cè)方法。進(jìn)一步，提出基于時(shí)間預(yù)測(cè)窗的資源管理機(jī)制。一系列仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述算法的有效性。
　　寬帶衛(wèi)星接入網(wǎng)是下一代網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，現(xiàn)有寬帶衛(wèi)