異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的接入選擇與準(zhǔn)入控制研究.pdf

1、當(dāng)?shù)谌苿油ㄐ?3G)技術(shù)在全球范圍內(nèi)曲折前進(jìn)的時候，終端制造商和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商已經(jīng)開始著手研究第四代移動通信系統(tǒng)(4G)的關(guān)鍵技術(shù)。在目前已經(jīng)提出的幾種主流4G解決方案中，最受推崇的是多系統(tǒng)融合演進(jìn)的發(fā)展路線。業(yè)界和學(xué)術(shù)界人士普遍認(rèn)為，下一代無線通信系統(tǒng)應(yīng)該是一個能夠?qū)F(xiàn)有的和未來將要出現(xiàn)的各種無線接入系統(tǒng)有機(jī)地融合在一起的開放式的異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)。本論文以異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)為背景，在協(xié)同無線資源管理思想的指導(dǎo)下，研究了異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的接入選擇和

2、準(zhǔn)入控制問題。本論文在以下的四個方面展開了深入的研究，概括如下： 為了綜合利用異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的集群增益和多接入分集增益，本文研究了異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的集中式接入選擇問題，并將該問題建模成一個以最小化網(wǎng)絡(luò)總帶寬占用為目標(biāo)的整數(shù)線性規(guī)劃問題，提出了兩種低復(fù)雜度的次優(yōu)求解算法。與利用枚舉法尋找最優(yōu)解的方式相比，這兩種次優(yōu)算法大大降低了求解過程的計算復(fù)雜度。而與沒有利用多接入分集增益的載荷平衡算法相比，這兩種次優(yōu)算法以略微增加計算復(fù)雜度為代

3、價，有效地提高了異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)的資源利用率和網(wǎng)絡(luò)容量，明顯降低了接入選擇過程中的中斷概率。 為了保證多模終端在整個通信過程中保持永遠(yuǎn)最佳連接(A1ways Best Connected)，本文研究了異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的分布式接入選擇問題。針對能夠同時支持多個活躍應(yīng)用的多應(yīng)用終端提出了一種基于終端電池狀態(tài)的自適應(yīng)接入選擇算法。利用該算法，用戶可以根據(jù)終端電池中剩余電量的變化來動態(tài)調(diào)整代價函數(shù)中各種策略參數(shù)的權(quán)重因子，并根據(jù)自身需求的動態(tài)

4、變化來對終端中不同應(yīng)用的接入選擇行為進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而在用戶的帶寬需求滿意度與終端電池的生存周期之間取得了靈活的折衷。而且，為了減小分布式接入選擇葉1的切換同步效應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)性能和用戶的服務(wù)質(zhì)量(QoS)所造成的影響，本文提出了一利咱適應(yīng)的切換時刻決策算法。與現(xiàn)有的切換時刻決策算法相比，該算法明顯提高了切換穩(wěn)定期對于系統(tǒng)狀態(tài)變化的敏感度，有效地減少了不必要的垂直切換。 為了對異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)的各組成系統(tǒng)中原有的準(zhǔn)入控制策略進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而向進(jìn)

5、行系統(tǒng)問漫游的多模終端提供無縫QoS保證，本文研究了分布式接入選擇條件下的準(zhǔn)入控制問題。針對一個由蜂窩無線系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)所組成的異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)提出了一種面向無縫QoS的準(zhǔn)入控制策略，將準(zhǔn)入控制問題建模成為‘個以最小化整個網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)等級(GoS)為目標(biāo)的帶有QoS公平因子約束的優(yōu)化問題，從而能夠針對不同的業(yè)務(wù)載荷條件來為異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)配置最佳數(shù)量的保護(hù)信道和平衡信道，在充分利用各系統(tǒng)中的無線資源的同時為多模終端提供了無縫QoS保證。本文研究

6、了將異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)巾的分布式接入選擇與準(zhǔn)入控制相結(jié)合的問題。針對由基于碼分多址接入(CDMA)和正交頻分多址接入(OFDMA)技術(shù)的兩種軟容量系統(tǒng)所構(gòu)成的異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)，研究了在多模終端中利用系統(tǒng)廣播信息中的資源分配信息來進(jìn)行系統(tǒng)載荷估計的問題，提出了一種CDMA系統(tǒng)中的接收功率估計算法和一種OFDMA系統(tǒng)中的發(fā)送功率估計算法?；谙到y(tǒng)載荷估計的結(jié)果，提出了一種基于功率門限的分布式準(zhǔn)入預(yù)測機(jī)制和一種基于終端發(fā)送功率的分布式接入選擇算法，從而