效用最優(yōu)化的無線網絡資源分配研究.pdf

1、全球通信技術長期以來一直處于高速發(fā)展，各種網絡接入技術不斷成熟，逐漸呈現泛在、異構的網絡環(huán)境。而用戶業(yè)務需求也越來越多樣化，各種高速率數據業(yè)務層出不窮，未來的業(yè)務將呈現泛在、異構、多樣化、智能化及個性化等特點。面對這種相互融合補充的網絡結構，個性化的用戶需求，多樣化的業(yè)務類型，以用戶需求為中心，增強用戶的業(yè)務體驗將變得尤為重要。如何在無線網絡有限的資源下，滿足各種業(yè)務的服務質量(QualityofService，QoS)要求，使得系統(tǒng)效

2、用或者運營商收益能夠達到最大化，是一個相當值得研究的課題。
　　 本文基于效用理論，首先構建動態(tài)統(tǒng)一效用函數，然后分別針對傳統(tǒng)單路徑和多路徑網絡，研究效用最優(yōu)化的資源分配策略，主要的研究內容和貢獻如下:
　　 第一，針對不同業(yè)務的特性，將用戶行為、偏好、無線環(huán)境等影響因素加入到業(yè)務的效用函數中，建立了一個融合各種業(yè)務的動態(tài)統(tǒng)一效用函數表達，并提出一種網絡性能與用戶行為的互動演化機制。在此基礎上，提出基于統(tǒng)一效用的資源分配

3、模型，并將效用函數實現的公平性與其他公平準則進行了對比分析。
　　 第二，針對傳統(tǒng)單路徑網絡，基于如何有效利用和公平分配有限的網絡資源，從而優(yōu)化網絡性能，提高社會福利，提出一種效用及實時業(yè)務QoS聯合保證的資源分配方案。該方案不再單純以效用最優(yōu)為資源分配目標，將效用模型與具有不同QoS需求的業(yè)務相結合，通過定義期望帶寬與需求帶寬，結合效用的變化，建立排序準則，在該準則下依次首先滿足QoS保證業(yè)務的需求帶寬。在此基礎上，再將剩余帶

4、寬在QoS保證業(yè)務與BE業(yè)務間以效用最大化的優(yōu)化目標進行資源分配。結果表明，提出的方案不僅體現了資源分配效率的要求，達到系統(tǒng)效用的最優(yōu)，同時優(yōu)先保證實時業(yè)務的QoS要求，并減少QoS保證業(yè)務與盡力而為BE(BestEffort，BE)業(yè)務之間的不公平度，且其算法復雜度較低，易于實現，為優(yōu)化網絡系統(tǒng)的整體性能提供了研究思路。
　　 第三，近年來，基于多路徑傳輸技術的很多研究工作集中在路徑管理機制，較少研究系統(tǒng)效用及網絡收益問題。基