異構環(huán)境下的網(wǎng)絡選擇和資源分配研究.pdf

1、隨著無線通信技術的高速發(fā)展，有限的無線資源與新型業(yè)務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(Radio Access Technology,RAT)的共存形成了異構環(huán)境，在這樣的客觀條件下，如何對多網(wǎng)絡覆蓋下的用戶進行合理有效的網(wǎng)絡選擇、對異構網(wǎng)絡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注。
　　 異構網(wǎng)絡的聯(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具

2、有較高靈活性，且易于擴展。因此，本文立足于分布式的異構網(wǎng)絡資源管理模式，分別以網(wǎng)絡選擇、網(wǎng)絡選擇聯(lián)合資源分配為研究重點，圍繞多個研究目標，展開了深入的研究。
　　 由于多RATs覆蓋下屬性信息的復雜性，本文綜合利用模糊邏輯的推理能力和神經網(wǎng)絡的學習特性，提出一種以用戶為中心的，且用戶通過其內置的模糊神經網(wǎng)絡模型進行網(wǎng)絡選擇的算法。當多個用戶均應用此算法時，仿真表明網(wǎng)絡接入點間可以達到較好的負載均衡。
　　 針對基于正交頻

3、分多址接入(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)技術的多RATs存在的異構環(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。該方案在默認用戶選擇所有可接入網(wǎng)絡進行數(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接入點的發(fā)送功率以及RATs分配的帶寬資源。考慮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行調整。仿真表明所提方

4、案以損失部分吞吐量為代價，可以達到較高的用戶公平性。繼而進一步，對上行支持多業(yè)務的、在滿足時延受限業(yè)務用戶最小速率的要求下，最大化盡力服務業(yè)務用戶的比例公平性的問題進行研究，且提出了聯(lián)合網(wǎng)絡選擇和資源分配的兩層迭代方案，以及低復雜度的啟發(fā)式方案。雖然啟發(fā)式方案性能差于迭代方案，但盡力服務用戶仍可以達到比較高的公平性。
　　 對基于多種多址接入技術的多RATs存在異構環(huán)境下行方向，考慮到不同多址技術對應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到的數(shù)據(jù)速率上。首先在默認用戶接入所有可用網(wǎng)絡條件下，以網(wǎng)絡效用為優(yōu)化目標展開研究，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。進一步，針對下行的支持多業(yè)務的、在滿足時延受限業(yè)務用戶最小速率的要求下，最大化盡力服務業(yè)務用戶的比例公平性的聯(lián)合網(wǎng)絡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)絡選擇和資源分配的迭代方案。分