室内环境下异构网络资源管理关键技术研究

《室内环境下异构网络资源管理关键技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、博士学位论文室内环境下异构网络资源管理关键技术研究RESEARCHONKEYTECHNOLOGYOFRESOURCEMANAGEMENTFORINDOORHETEROGENEOUSNETWORKS唐舒哈尔滨工业大学2016年12月万方数据国内图书分类号：TN929.5学校代码：10213国际图书分类号：621.396密级：公开工学博士学位论文室内环境下异构网络资源管理关键技术研究博士研究生：唐舒导师：徐玉滨教授申请学位：工学博士学科：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2016年12月21日授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据Classif

2、iedIndex:TN929.5U.D.C:621.396DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringRESEARCHONKEYTECHNOLOGYOFRESOURCEMANAGEMENTFORINDOORHETEROGENEOUSNETWORKSCandidate：TangShuSupervisor：Prof.XuYubinAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringInformationandCommunicationSpeciality：EngineeringS

3、choolofElectronicsandAffiliation：InformationEngineeringDateofDefence：December21,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据摘要摘要为了满足用户对于随时随地高速通信的日常需求，在室内环境下实现现有网络的异构融合已经成为目前无线通信技术研究的热点，以高功率（如LTE）网络进行大网覆盖、低功率（如WLAN）网络进行热点补充的模式也已经成为室内网络组网的主流模式。然而，现有的对于异构网络的部署的研究

4、，存在着未考虑用户位置分布而导致目标区域内可接入用户数与总用户数比值较低的问题，即系统用户覆盖率低；由于室内环境下用户移动速率低、障碍物遮挡密集等情况，用户在异构网络中进行切换时所作出的网络选择决策结果受参数瞬时值波动影响，导致网络选择发生误判；同时，切换过程中由于服务中断，还会产生丢包现象，这些问题都是实现室内异构网络无缝覆盖所亟待解决的问题。因此，本文针对这些问题，重点研究了室内环境下的异构网络资源管理技术，从室内低功率WLAN网络热点部署，LTE/WLAN网络选择参数预处理以及切换执行决策三个方面着手，用以提高室内异构网络的用户覆盖率，降低网络选择过

5、程中的误判率以及切换过程中的丢包，从而提高室内异构网络的服务性能。首先，本文对LTE子网和WLAN子网的网络特性进行了研究，对于现有的垂直切换过程中常用的网络选择算法进行了分析。作为切换执行时机决策的基础，本文针对LTE/WLAN异构网络垂直切换的流程也展开了研究。以上研究对于后文的研究和仿真而言都是重要的理论依据。其次，针对于室内环境下由于用户分布不均而导致的用户覆盖率较低的问题，本文提出了一种基于用户分布的室内AP部署算法。该算法将用户的位置分布作为先验知识，并将其转化为位置坐标和用户出现于该位置对应的概率，利用该思想将AP部署问题转化为C均值聚类问题

6、，并结合了人工鱼群算法保障了算法的收敛。仿真结果表明，该算法在用户分布不均的情况下，增加了系统的接入用户数，提升了系统的用户覆盖率，并提高了系统各AP间的负载均衡度。然后，针对于室内环境下用户低速移动下决策参数的波动性对于网络选择算法决策的影响问题，本文提出了一种基于隐马尔可夫模型的异构网络参数预处理算法。该算法根据参数的分布与子网准入特性转移之间的关系通过高斯隐马尔科夫模型进行建模，将输入的瞬时决策参数值转化为与用户准入-I-万方数据哈尔滨工业大学工学博士学位论文概率相关联的归一化处理结果，并用于垂直切换中的网络选择决策。仿真分析表明，在室内环境下用户低

7、速移动且移动状态保持时长较长的情况下，本文所提的参数处理算法能够有效地降低网络选择算法的系统误判率。最后，针对现有的垂直切换机制中无法保障服务中断时间内VoIP业务以及分组数据业务丢包要求的问题，本文提出了一种面向业务的垂直切换执行时机判决算法，结合双用户通话的VoIP业务以及分组数据类业务的特性，通过在信道空闲状态下启动L2层切换的手段减少切换过程中因服务中断而丢包的时间。仿真结果表明，本文所提的算法能够在保障较低切换时延的基础上减少切换过程中的丢包时间。关键词：异构网络；网络资源管理；网络部署；参数预处理；切换执行时机-II-万方数据AbstractA

8、bstractInordertomeetthedemandforu