异构无线网络中的智能型呼叫准入控制算法研究与仿真

论文摘要

通信技术近些年来得到了迅猛发展,层出不穷的无线通信系统为用户提供了异构的网络环境。业界和学术界普遍认为,下一代无线通信系统应该是一个能够将现有的和未来将要出现的各种无线接入系统有机地融合在一起的开放式的异构无线网络。本论文研究了异构无线网络环境中的无线资源管理问题,在以下几个方面进行了深入的研究,概括如下：研究了异构无线网络系统的准入控制(CAC)算法。针对由蜂窝无线系统和无线局域网所组成的异构无线网络提出了一种基于神经网络的准入控制算法——BP_CAC算法。BP_CAC算法是利用BP神经网络来预测下一时间段里的预留资源的数量,并通过输出动态的调整资源预留,并执行呼叫接入判决。其次,在对BP_CAC算法的基础上,又研究了带宽降级算法(BDA),将其与BP_CAC算法相结合,提出新算法BPBDA_CAC。该算法在BP_CAC算法框架下,又引入了BDA,目的是使系统在资源不足状态下,通过对正在服务用户实行有控制的带宽降级,将降级出来的资源用于接收新到达的呼叫请求,从而提高系统服务能力。在第三部分又研究了带宽升级算法(BUA),并结合BPBDA_CAC算法,提出BPBM_CAC算法。BUA的功能是：当系统的负载状况得以缓解之后,对发生过降级的呼叫有控制的进行带宽升级,以提供更好QoS水平的服务。通过MATLAB软件,分别对上述三个算法进行仿真。通过比较,可以得到以下结论：(1)BP_CAC算法能够维持HCDP在可接受的程度的同时,很大程度上降低了NCBP,提高了系统的资源利用效率,并且改善了系统的服务等级(GoS); (2) BPBDA_CAC算法相对于BP_CAC算法在各性能方面都有所提高,如降低了NCBP和HCDP、提高了系统资源利用效率、改善了GoS等；(3)BPBM_CAC算法相对于BPBDA.CAC算法又有所改善,主要表现在其提高了系统的服务等级,通过对降级用户做带宽升级处理,由此,改善了业务的QoS水平,增加了用户的满意度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究背景
• 1.2 异构无线网络中的无线资源管理问题
• 1.2.1 异构无线网络中的QoS管理
• 1.2.2 QoS与无线资源管理
• 1.3 研究动机及意义
• 1.4 论文的主要内容和结构安排
• 1.5 课题来源
• 第2章 CAC算法的研究现状
• 2.1 CAC策略的性能评估
• 2.2 CAC策略的一般模型
• 2.3 CAC的分类
• 2.4 几种典型的CAC策略
• 2.4.1 带宽预留（保护信道）策略
• 2.4.2 切换呼叫排队策略
• 2.4.3 基于测量的接入策略
• 2.4.4 基于移动性的策略
• 2.5 异构无线网络中的CAC策略
• 2.6 本章小结
• 第3章 基于神经网络的带宽预留CAC算法的研究
• 3.1 引言
• 3.2 网络模型
• 3.3 业务模型
• 3.4 BP神经网络模型
• 3.4.1 人工神经网络概况
• 3.4.2 BP神经网络
• CAC算法'>3.5 BP_CAC算法
• 3.5.1 BP预测模块
• 3.5.2 CAC决策模块
• 3.6 仿真结果分析
• 3.6.1 仿真环境
• 3.6.2 评价指标
• 3.6.3 仿真参数的设置
• 3.6.4 结果分析
• 3.7 本章小结
• 第4章 基于BP网络带宽预留和带宽降级的准入控制算法研究
• 4.1 引言
• 4.2 系统及业务模型
• CAC算法'>4.3 BPBDA_CAC算法
• 4.3.1 BP预测模块
• 4.3.2 带宽降级模块
• 4.3.3 CAC决策模块
• 4.4 仿真结果分析
• 4.4.1 仿真参数设定
• 4.4.2 结果分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于BP网络带宽预留和带宽升、降级的准入控制算法研究
• 5.1 引言
• 5.2 系统模型与业务模型
• CAC算法'>5.3 BPBM_CAC算法
• 5.4 仿真结果分析
• 5.4.1 仿真参数设定
• 5.4.2 结果分析
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者在攻读硕士期间发表的学术论文