蜂窩無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)呼叫允許控制研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著無(wú)線(xiàn)通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，移動(dòng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，服務(wù)越來(lái)越多樣化。下一代無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將承載語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等多類(lèi)業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)具有不同的帶寬需求和服務(wù)質(zhì)量需求，如何保證多用戶(hù)、多業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)使網(wǎng)絡(luò)資源的利用率達(dá)到最大是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者追求的目標(biāo)。盡管有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)也存在服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題，但是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中由于用戶(hù)的移動(dòng)性、頻譜資源的缺乏以及信道的衰落，使無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量的研究比有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)更具有挑戰(zhàn)性。呼叫允許控制（CallAdmissio

2、nControl）是無(wú)線(xiàn)資源管理中的重要組成部分，是一種減少網(wǎng)絡(luò)擁塞、保證服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)資源利用率的重要機(jī)制。本論文在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，探討了蜂窩無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的呼叫允許控制策略。蜂窩無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)的流量具有不精確、動(dòng)態(tài)變化和突發(fā)等特點(diǎn)，流量的波動(dòng)無(wú)法預(yù)先精確估計(jì)，傳統(tǒng)的呼叫允許控制策略不能適應(yīng)流量模式的變化。而智能控制在處理復(fù)雜性、不確定性等方面的能力很強(qiáng)。智能技術(shù)包括模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、專(zhuān)家系統(tǒng)等。它們大多不需要系統(tǒng)的數(shù)

3、學(xué)模型，能處理不確定和動(dòng)態(tài)變化的系統(tǒng)，易于處理通信和網(wǎng)絡(luò)中的復(fù)雜問(wèn)題。本文運(yùn)用智能控制和最優(yōu)化理論來(lái)研究蜂窩無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的呼叫允許控制策略。針對(duì)靜態(tài)保護(hù)信道策略不能適應(yīng)流量模式的變化，本文將模糊邏輯運(yùn)用于具有單類(lèi)業(yè)務(wù)和多類(lèi)業(yè)務(wù)的蜂窩無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)呼叫允許控制中，提出了新的模糊動(dòng)態(tài)保護(hù)信道方案——FDGC(FuzzyDynamicGuardChannel)和MFDGC(Multi-classFuzzyDynamicGuardChannel)，根據(jù)目

4、前的保護(hù)信道數(shù)量和重要的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)——切換掉線(xiàn)率，動(dòng)態(tài)地調(diào)整保護(hù)信道的數(shù)量。仿真結(jié)果表明該模糊方案具有較強(qiáng)的魯棒性能，在減小切換掉線(xiàn)率的同時(shí)使呼叫阻止率保持較低值，保證了網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)也提高了網(wǎng)絡(luò)的資源利用率。針對(duì)多媒體業(yè)務(wù)具有不同的帶寬需求和服務(wù)質(zhì)量需求，考慮了不同業(yè)務(wù)、不同呼叫類(lèi)型的優(yōu)先級(jí)別，運(yùn)用模糊邏輯，提出了新的多類(lèi)業(yè)務(wù)的模糊呼叫允許控制方案——MFCAC(Multi-classFuzzyCallAdmissionCon

5、trol)，根據(jù)系統(tǒng)可得到的信道數(shù)和各類(lèi)業(yè)務(wù)的切換掉線(xiàn)率，智能地做出呼叫接入或拒絕決策。仿真結(jié)果表明該方案勝過(guò)了傳統(tǒng)方案?；诎腭R爾可夫決策過(guò)程（SMDP），對(duì)具有多類(lèi)業(yè)務(wù)的蜂窩無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，提出了一種最優(yōu)的呼叫允許控制策略。在保證切換掉線(xiàn)率滿(mǎn)足要求的同時(shí)，將呼叫阻止率和切換掉線(xiàn)率的線(xiàn)性權(quán)和最小作為優(yōu)化的目標(biāo)。用線(xiàn)性規(guī)劃方法求得最優(yōu)解。仿真實(shí)驗(yàn)顯示了最優(yōu)算法的優(yōu)良性能。當(dāng)小區(qū)容量較大、業(yè)務(wù)類(lèi)型較多時(shí)，系統(tǒng)的狀態(tài)空間和決策空間就會(huì)變得很大，S