基于qos保证的异构网关键技术研究

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1、中文图书分类号：TP393密级：公开UDC：004学校代码：10005博士学位论文DOCTORALDISSERTATION论文题目：基于QoS保证的异构网关键技术研究论文作者：张媛媛学科：计算机应用技术指导教师：肖创柏教授论文提交日期:2016年1月11日UDC：004学校代码：10005中文图书分类号：TP393学号：B200907023密级：公开北京工业大学工学博士学位论文题目：基于QoS保证的异构网关键技术研究英文题目：RESEARCHONKEYTECHNOLOGIESFORQoSPROVISIONINGINHETEROGENEOUSWIRELESSNETWORKS论文作者：张媛

2、媛学科专业：计算机应用技术研究方向：计算机网络技术申请学位：工学博士指导教师：肖创柏教授所在单位：计算机学院答辩日期：2015年12月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：张媛媛日期：2015年12月15日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的

3、规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：张媛媛日期：2015年12月15日导师签名：肖创柏日期：2015年12月15日摘要摘要未来高速宽带通信面临的是一个无线多网络共存的复杂异构网络环境，为了更好地设计发展未来通信网络，需要对异构无线网络实用关键技术展开深入研究。随着无线通信技术的迅猛发展，人们对移动接入需求不断增加，为用户提供端到端的高质量的服务质量保证，具有十分重要的现实意义。从用户角度研究无线资源管理问题，已经取得了许多研究成果，但也面临优化模

4、型完整性差，模型求解算法效率较低，难以在异构融合的网络环境下实施等新的挑战。鉴于此，针对异构无线网络特性和实际系统需求，研究了基于服务质量保证的异构无线网络若干关键技术，主要针对新型联合接纳控制机制，域内资源优化管理方法，协同多网资源优化管理方法和智能接入选择方法，展开了深入研究。这些新方法能够保证用户服务质量，同时使不同网络有机融合，充分发挥多网共存的优势。在对比实验中，获得了性能更好的表现，也证实了这些方法的有效性。论文主要研究工作和创新点如下：1）针对异构无线网络结构特点，分析了多种业务对联合接纳控制系统整体收益的影响，建立了一种基于半马尔科夫决策过程异构无线网络联合接纳控制模型

5、，解决了异构无线网络新呼叫和切换呼叫的联合接纳控制问题。首先根据异构无线网络特点，定义了两种类型的网络，提出的接纳控制模型综合考虑了接纳控制整体收益，对多业务做出了优化决策策略，使其保证了网络整体收益最大化；其次，划分了不同网络状态，进行分域式的值迭代算法，能为异构无线网络出现的多种网络状态进行决策判决，降低了实现难度；然后，通过对所提出的基于半马尔科夫决策过程异构无线网络接纳控制模型的性能进行理论分析，得到其重要服务质量参数——新呼叫阻塞率和切换掉线率；最后，通过仿真比较可以看出，本文所提出的基于半马尔科夫决策过程（SMDP）联合接纳控制模型在网络整体能耗方面优于完全共享算法，采用优

6、化决策策略，能够在提高网络性能的同时保证用户的服务质量。2）针对现有模型无法很好地同时兼顾异构无线网络内溢出事件的突发性和完整性的问题，建立了部分可观察马尔科夫调制泊松过程的业务模型，对异构无线网络单一域内突发性事件——溢出呼叫进行了研究。首先综合考虑网络状态和拒绝呼叫产生的网络开销，定义了最小化网络能耗的优化目标，构建了优化决策模型，获得的优化策略能平衡溢出呼叫引起的网络开销和业务服务质量需求之间的矛盾；其次，通过对部分可观察马尔科夫调制泊松过程溢出模型性能进行理论分析，推导和验证了业务服务请求到达网络的到达率、呼叫连接时间和呼叫逗留时间之间的关系；然后，根据获得的性能参数进行接纳控

7、制决策，验证了异构无I北京工业大学工学博士学位论文线网络域内优化管理模型的合理性和适用性；最后，通过仿真比较可以看出，本文所提的域内资源管理优化算法与资源完全共享算法相比，网络能耗降低了30％，优化策略自适应网络状态变化的同时，保证了异构无线网络域内业务的服务质量。3）针对异构无线网络多网协同的特点，从分析多个无线网络共存的资源管理优化体制构建思想出发，建立了新的异构无线网络资源统一管理优化模型，实现了协同信息的控制和管理，同时保证异构数据呼叫