異構(gòu)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)區(qū)分業(yè)務(wù)的垂直切換及分組調(diào)度算法研究.pdf

1、未來(lái)的移動(dòng)通信系統(tǒng)需要支持更高的傳輸速率，容納更多的用戶(hù)，并且保障多種業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(Quality ofService, QoS)。在多業(yè)務(wù)并存的異構(gòu)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)高效合理的垂直切換策略，以及切換后異構(gòu)資源的調(diào)整和分配對(duì)于異構(gòu)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源管理技術(shù)至關(guān)重要，它決定了網(wǎng)絡(luò)資源利用率和用戶(hù)滿(mǎn)意度等多方面的性能。由于不同業(yè)務(wù)自身的特點(diǎn)和不同的QoS要求，在設(shè)計(jì)垂直切換和調(diào)度算法時(shí)考慮的因素也有所不同。因此在異構(gòu)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中，區(qū)分業(yè)務(wù)類(lèi)型的垂直

2、切換以及分組調(diào)度算法研究具有非常重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)支持多業(yè)務(wù)，首先需要考慮不同業(yè)務(wù)在切換中的優(yōu)先級(jí)問(wèn)題。而如何根據(jù)實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的QoS指標(biāo)來(lái)進(jìn)行切換判決，降低掉話(huà)率，減少切換次數(shù)，避免非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)占用實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)帶寬資源，提升網(wǎng)絡(luò)資源的利用率成為無(wú)線(xiàn)資源管理的難點(diǎn)。針對(duì)目前異構(gòu)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)垂直切換算法沒(méi)有區(qū)分業(yè)務(wù)而導(dǎo)致掉話(huà)率變大等問(wèn)題，論文提出一種基于業(yè)務(wù)類(lèi)型的垂直切換算法(Vertical Handoff Alg

3、orithm Based On theTypeofBusiness, VHA-TB)。本文首先根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)判決，減少切換判決的開(kāi)銷(xiāo)；然后利用對(duì)切換指標(biāo)及切換網(wǎng)絡(luò)的滿(mǎn)意度計(jì)算出垂直切換判決值；接著對(duì)不同業(yè)務(wù)類(lèi)型引入不同的切換時(shí)延門(mén)限閾值，保證無(wú)縫切換。該算法不僅支持多業(yè)務(wù)，而且保證了公平性。
　　目前研究的一些分組調(diào)度算法只適合實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)或者非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，雖然提高了對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)調(diào)度的有效性，但是犧牲了用戶(hù)的公平性。在異構(gòu)

4、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中，調(diào)度算法必須根據(jù)不同用戶(hù)的QoS要求，在有效性和公平性二者之間取得折中。目前對(duì)異構(gòu)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中混合業(yè)務(wù)分組調(diào)度算法研究較少，因此本文提出了自適應(yīng)混合業(yè)務(wù)分組調(diào)度算法（A New Adaptive Hybrid-traffic, NAH）。首先，我們建立了異構(gòu)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)混合業(yè)務(wù)分組調(diào)度模型，并設(shè)計(jì)了業(yè)務(wù)分組隊(duì)列的管理方法。其次，我們提出混合業(yè)務(wù)分組調(diào)度策略，該調(diào)度策略對(duì)緩沖區(qū)隊(duì)列的分組時(shí)延和丟棄概率建立效用函數(shù)，并分別賦予權(quán)重因子

5、。同時(shí)根據(jù)效用函數(shù)的最大值來(lái)決定調(diào)度優(yōu)先級(jí)。本文還根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型適度調(diào)整權(quán)重因子，使不同業(yè)務(wù)實(shí)際獲得的QoS水平與對(duì)應(yīng)的QoS需求成比例，實(shí)現(xiàn)調(diào)度策略的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。最后，我們根據(jù)信道資源狀況來(lái)控制用戶(hù)業(yè)務(wù)的接入或切換。
　　論文通過(guò)仿真軟件NS-2來(lái)模擬多模終端節(jié)點(diǎn)，并搭建異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源管理平臺(tái)來(lái)測(cè)試上述算法的性能。仿真結(jié)果表明，本文提出的VHA-TB算法比現(xiàn)有的VHA-FC算法在掉話(huà)率、丟包率和切換次數(shù)上都有所減??；本文提出的NAH