蜂窩無線通信網(wǎng)絡(luò)呼叫允許控制研究.pdf

1、近年來，隨著無線通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，移動應(yīng)用越來越廣泛，服務(wù)越來越多樣化。下一代無線網(wǎng)絡(luò)將承載語音、數(shù)據(jù)、視頻等多類業(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、多業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，同時使網(wǎng)絡(luò)資源的利用率達(dá)到最大是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者追求的目標(biāo)。盡管有線網(wǎng)絡(luò)也存在服務(wù)質(zhì)量問題，但是無線網(wǎng)絡(luò)中由于用戶的移動性、頻譜資源的缺乏以及信道的衰落，使無線網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量的研究比有線網(wǎng)絡(luò)更具有挑戰(zhàn)性。呼叫允許控制（CallAdmissio

2、nControl）是無線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制。本論文在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，探討了蜂窩無線通信網(wǎng)絡(luò)的呼叫允許控制策略。蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)的流量具有不精確、動態(tài)變化和突發(fā)等特點，流量的波動無法預(yù)先精確估計，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。智能技術(shù)包括模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、專家系統(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)雜問題。本文運用智能控制和最優(yōu)化理論來研究蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)的呼叫允許控制策略。針對靜態(tài)保護(hù)信道策略不能適應(yīng)流量模式的變化，本文將模糊邏輯運用于具有單類業(yè)務(wù)和多類業(yè)務(wù)的蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)呼叫允許控制中，提出了新的模糊動態(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)——切換掉線率，動態(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的魯棒性能，在減小切換掉線率的同時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，同時也提高了網(wǎng)絡(luò)的資源利用率。針對多媒體業(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)、不同呼叫類型的優(yōu)先級別，運用模糊邏輯，提出了新的多類業(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)和各類業(yè)務(wù)的切換掉線率，智能地做出呼叫接入或拒絕決策。仿真結(jié)果表明該方案勝過了傳統(tǒng)方案?；诎腭R爾可夫決策過程（SMDP），對具有多類業(yè)務(wù)的蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)，提出了一種最優(yōu)的呼叫允許控制策略。在保證切換掉線率滿足要求的同時，將呼叫阻止率和切換掉線率的線性權(quán)和最小作為優(yōu)化的目標(biāo)。用線性規(guī)劃方法求得最優(yōu)解。仿真實驗顯示了最優(yōu)算法的優(yōu)良性能。當(dāng)小區(qū)容量較大、業(yè)務(wù)類型較多時，系統(tǒng)的狀態(tài)空間和決策空間就會變得很大，S