异构无线网络中的联合会话调度机制算法研究

作     者：王小猛 

作者单位：北京邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张平;冯志勇

授予年度：2009年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：异构无线网络 联合会话调度 功率优化 数据分流 传输同步 

摘      要：近年来,无线通信技术取得了巨大的进展,各种全新的无线通信概念和技术层出不穷,形成了多种体制并存的异构无线网络。与此同时,由于异构网络间相互独立,缺少必要的互通机制和有效的协调方法,使得有限的无线网络资源无法得到有效的利用。如何将不同制式的无线通信技术融合在一起,一方面为用户提供覆盖广、带宽高、移动性高且业务丰富费用低廉的网络接入服务,另一方面优化无线网络资源和简化网络运营管理,将是未来异构无线通信系统的发展方向。 异构无线网络的融合从无线接入技术的差异互补特点出发,目标在于实现异构网络中的资源最优利用和用户业务的最优体验。作为其中的一个重要研究领域,联合无线资源管理致力于解决在异构环境下的会话接纳、负载均衡、网络切换和会话调度等方面问题,充分发挥不同网络技术的优势,使得网络侧和用户侧均能取得性能的提升。本文主要侧重联合无线资源管理中的联合会话调度进行研究,通过设计合理有效的机制策略,使有限的网络资源得到优化利用,同时使用户能够同时利用多个网络满足其业务需求,提升服务质量。概括来说,本文具体做了以下工作： 首先,本文详细分析了目前异构无线通信网络发展的现状及其未来的发展趋势。之后主要概述了异构无线网络融合中的关键技术和关键问题,并对其中的资源优化问题和研究进行详细分析。通过进一步对异构无线网络中的联合无线资源管理进行分析,确定本文的主要研究点为联合会话调度的机制算法研究。 接下来,针对于单运营商多网络的网络系统性能优化问题,本文提出了利用一种基于联合会话调度的网络选择机制,通过建立相应的线性规划模型,综合考虑异构网络中的多种业务的速率和功率特性,在满足用户业务所需的数据比特率和功率的前提下,最小化异构系统的整体功率消耗,以实现系统功率资源的最大化利用。 针对实现联合会话调度对相应的数据分流机制和协议的需求,本文通过分析几种不同分流机制的优劣,设计了一种基于传输层分流的通用传输协议模型,以支持联合会话调度中同时进行的多网络连接。 针对多网络传输过程中的无线链路动态变化特性和对应的传输同步保障,本文提出了联合会话调度中一种基于数据段的自适应数据分配机制以支持多网传输的实现,并解决多网传输中的同步问题以保证业务的服务质量。本机制通过基于数据接收端的反馈信息,结合对各个子流传输链路的速率预测,调整数据在各个网络中的分配比例,从而实现对网络环境动态变化的自适应。 论文最后对全文进行了总结,并展望了今后的研究方向。