异构无线网络带宽分配策略和算法研究

论文摘要

随着无线通信与网络技术的迅猛发展,越来越多的无线接入技术相继涌现,目前,每种无线接入技术在容量、覆盖范围、数据速率等方面各有长短,任何一种无线网络都不可能满足所有用户的QoS需求。因此未来移动通信系统的发展趋势将会是各种网络协同工作,充分利用各个无线网络的有限资源以保证通信的可靠性和有效性。在这种异构的无线网络环境下,无线资源管理将面临新的挑战,一种合理的带宽分配策略必须能决定如何公平而有效地分配异构无线网络的带宽资源,在满足多用户、多业务的QoS需求的基础上,提高通信系统的吞吐量。论文在总结现有的各种异构无线网络带宽分配方法的基础上,研究了多用户传输视频业务场景下的异构无线网络带宽分配问题,提出了一种兼顾系统有效性和用户间公平性的带宽分配算法。所提出方法根据网络总的可用带宽的不同和用户视频流的不同需求,为视频业务分配不同的带宽,从用户的角度来看,使得每个用户的效用都最大,从网络的角度来看,每个网络都能被充分利用。仿真验证了所提出的带宽分配策略和算法的有效性。论文还对多用户传输多种业务场景下的异构无线网络带宽分配问题进行了研究,提出了相应的带宽分配策略和算法。该带宽分配算法首先根据业务和网络的匹配程度,为不同的业务选择最为合适的网络,然后用户之间通过独立地竞争异构无线网络资源来为其所承载的业务分配带宽的,目的是实现用户效用的最大化。同时引入价格机制,网络通过制定价格,实现了异构无线网络资源利用率的最大化。最后,通过仿真对多用户多业务场景下的异构无线网络带宽分配算法进行了验证,并且根据仿真结果对该方法的性能进行了分析。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题研究背景
• 1.2.1 异构无线网络融合研究现状
• 1.2.2 无线带宽分配问题的研究现状
• 1.3 主要研究成果
• 1.4 论文章节安排
• 第2章 异构无线网络的带宽分配
• 2.1 基于博弈论的异构无线网络带宽分配策略
• 2.1.1 博弈论简述
• 2.1.2 基于破产博弈的异构无线网络带宽分配策略
• 2.1.3 基于古诺博弈的异构无线网络带宽分配策略
• 2.1.4 基于主从博弈的异构无线网络带宽分配策略
• 2.1.5 基于博弈论的带宽分配策略的不足
• 2.2 多用户异构无线网络带宽分配策略
• 第3章 多用户单业务的异构无线网络带宽分配策略
• 3.1 系统模型
• 3.2 视频流多接入并行传输的带宽分配算法
• 3.2.1 带宽分配算法的问题描述和理论分析
• 3.2.2 带宽分配比例因子的选择
• 3.2.3 效用函数折中因子的选择
• 3.2.4 效用的比例公平性
• 3.2.5 分布式带宽分配算法
• 3.3 仿真结果及性能分析
• 3.3.1 带宽分配结果的比较
• 3.3.2 用户效用的比较
• 3.3.3 系统总PSNR的比较
• 3.4 本章小结
• 第4章 多用户多业务的异构无线网络带宽分配策略
• 4.1 系统模型
• 4.2 多业务多接入并行传输的带宽分配算法
• 4.2.1 多业务选网方法
• 4.2.2 多业务带宽分配方法算法
• 4.3 仿真结果及性能分析
• 4.3.1 仿真参数的设置
• 4.3.2 带宽分配结果的比较
• 4.3.3 用户效用的比较
• 4.4 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 研究工作总结
• 5.2 研究工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果