移動多媒體通信網(wǎng)絡(luò)中的無線資源管理和跨層優(yōu)化.pdf

1、電信產(chǎn)業(yè)全球化和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，極大地推動了人們對無線應(yīng)用的需求；多媒體應(yīng)用的日益增長也使得移動通信系統(tǒng)朝著高速、寬帶以及嚴(yán)格服務(wù)質(zhì)量需求保證的方向演進(jìn)。多媒體業(yè)務(wù)高速高質(zhì)量的傳輸需求和無線資源有限性之間的矛盾，以及業(yè)務(wù)QoS穩(wěn)定性和系統(tǒng)性能時變性之間的矛盾，為無線資源管理問題的研究帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。如何為用戶提供QoS保證的同時充分利用無線頻譜資源，是移動多媒體通信網(wǎng)絡(luò)必須解決的問題。本文從系統(tǒng)設(shè)計的角度出發(fā)，重點研究移動多媒體通信

2、網(wǎng)絡(luò)中基于QoS保證的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 論文首先給出研究的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和無線資源管理模型。明確研究內(nèi)容（呼叫接納控制和分組調(diào)度）在無線資源管理模型中的作用以及相互之間的關(guān)系；并分別對呼叫接納控制器以及無線分組調(diào)度器的設(shè)計方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，其內(nèi)容包括相關(guān)概念、關(guān)鍵設(shè)計以及理論分析方法等，以此作為本論文的研究基礎(chǔ)。
　　 其次深入研究了多業(yè)務(wù)應(yīng)用環(huán)境中呼機接納控制(CAC)算法。針對資源分配中的業(yè)務(wù)QoS保證和資源利用率如何權(quán)

3、衡的問題，提出基于接入概率的呼叫接納控制算法。然后針對移動多媒體通信系統(tǒng)實例即CDMA蜂窩系統(tǒng)，結(jié)合非理想功率控制下容量模型，提出基于自適應(yīng)接入概率的呼叫接納控制機制，從而實現(xiàn)業(yè)務(wù)QoS以及系統(tǒng)效用的在線管理。該算法利用馬爾可夫模型的分析結(jié)果，依據(jù)預(yù)定的QoS約束和優(yōu)化目標(biāo)，周期性的調(diào)整接入概率。通過大量的仿真驗證算法的有效性。
　　 隨后針對自適應(yīng)多媒體技術(shù)在無線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，研究了自適應(yīng)帶寬分配機制以及與之相結(jié)合的呼叫接納控

4、制算法。為改善現(xiàn)有算法中無法有效兼顧用戶滿意度和公平性的問題，提出了業(yè)務(wù)和用戶雙重分級的自適應(yīng)帶寬分配策略，確保用戶公平性的同時實現(xiàn)平穩(wěn)QoS。然后以多媒體CDMA蜂窩網(wǎng)絡(luò)為背景，提出退避緩存和自適應(yīng)帶寬分配相結(jié)合的呼叫接納控制算法。其中退避緩存策略有別于傳統(tǒng)基于優(yōu)先級的隊列調(diào)度算法，采用請求呼叫主動退避的思想，有效降低阻塞率。仿真結(jié)果表明，該策略可以自適應(yīng)的保證各類業(yè)務(wù)的QoS要求，有效提高資源資利用率。
　　 針對實時多媒體

5、業(yè)務(wù)的應(yīng)用環(huán)境，論文提出基于QoS保證的自適應(yīng)跨層調(diào)度算法(TCAS)。該算法引入調(diào)度概率作為決策因子，利用業(yè)務(wù)流量和信道狀態(tài)等跨層信息，設(shè)計出基于決策因子的預(yù)分配和實時調(diào)度相結(jié)合的資源分配方法。仿真結(jié)果表明，該算法與比例公平調(diào)度(PFS)算法、基于信道和調(diào)度隊列信息的調(diào)度策略(CASTI)等經(jīng)典算法相比，在無線多媒體應(yīng)用環(huán)境中具有更強的適應(yīng)性、穩(wěn)定性，可提供多樣QoS保證的同時，顯著提高資源利用率。
　　 最后對全文工作進(jìn)行了