（计算机应用技术专业论文）无线移动网中带宽分配及其公平性研究.pdf

摘要 摘要 近年来因特网的发展呈现出网络资源相对稀缺、应用多样化和商业化几大特点无线移动通信 网与因特网的融合推动了移动环境下多媒体应用的发展，同时，移动环境下的用户要求得到与有线 环境中相同的服务质量( q o s ) 无线网带宽资源固有的贫乏性难以满足这种日益增长的需要，成为 提供多媒体服务的q o s 性能瓶颈在商业化环境下仅仅通过超量供给来解决网络资源稀缺和满足不 同类型用户的服务要求是不可行的所以如何合理分配相对稀缺的网络资源、激励用户选择合适的 服务类型，从而优化网络整体的效益，便成为一个重要的研究课题 本论文重点研究无线多媒体蜂窝网络中，保证多业务服务质量的带宽分配及其公平性问题。分 为两大部分：第一部分研究连接级的呼叫接纳控制策略，保证系统连接级的q o s 性能指标和对呼叫 接纳的公平性，这是粗粒度的带宽分配 第二部分研究带宽适应的公平性问题。这是细粒度的带宽 分配两者均是针对无线多业务蜂窝网络环境的q o s 控制 在第一部分中，本文侧重利用价格机制研究多业务无线蜂窝网络的呼叫接纳控制问题。这部分 主要工作如下： 首先，提出了面向多业务的基于效用的参数合并方法将应用以其效用特征曲线进行分类。将 多业务转化为有限的几个效用类，从效用类这一更“租”的层次上考虑问题，丙不是精确对每个业务 进行控制，从而大大简化了问题提出了标准呼叫到达率的概念将同一效用类内的多维流量统一 到一维流置，使最优呼叫到达率的求解变得容易利用该参数合并方法，能够将j k h o u 等人提出 的与价格机制相结合的接纳控制摸型由单业务推广到对多业务的支持该参数合并的思想同样町用 于对多维m a r k o v 模型进行简化 其次，提出了面向多业务的混合呼叫接纳控制策略( m m c a c ) 以面向多业务的参数合并方 法为基础，提出了面向多业务的混合呼叫接纳控制策略m m c a c ，将价格机制与以概率接纳的思想 融合在一起，既利用了价格机制的整流特征，又为不同偏好的用户提供了选择的余地，综合考虑了 系统性能和用户的满意度所用价格机制充分考虑了有效性与易用性两个方面，资源在两类不同偏 好用户间的划分方式具有简单、有效和方便的特点与守卫信道策略( g c ) 和自适应的接纳控制策 略( a c a c ) 相比，m m c a c 更能适应未来无线多业务网络流量模式的变化，使系统性能更稳定。 第三，在公平性方面对m m c a c 进行了改进( e m m c a c ) 引入双重价格机制的思想，对切 换呼叫也实施动态价格进行适当的限制，不过，为其设置比较高的启动阈值用于应对极端情况下 新呼叫和切换呼叫问流量的不平衡性，加速其恢复到正常状态，并为不同偏好的切换用户提供了选 系露必学捧圭学位论文 择的余地e m m c a c 最略姆m m c a c 策略相比。能够有效调节极端情况下切换呼叫与新蜉叫之间 漉蠢爨苓警撵性，使系统豹羲q o s 籀振缮嚣蹙好遗满足，势能蕊系统熬资瓣秘臻率臻搬挺；。贯静， 在一定条件下窄带业务对宽带业务具有阻豢作用，传统的接纳控制原则( 一般是先到先接纳) 会造 成对宽带业务接纳的不公平现象，针对该坶鞭，对e m m c a c 蘸略中c a c 模块的接纳原则进彳亍了修 改，g l 入旁绶鹣接入平舞撬裁，霉来缓瓣这耪苓叠孚理象分凝结鬃表臻，这魏接入平餐辘裁具有 公平台理的特点，且对系统资源乖j 用率豹彰响比较小，资源预留期也比较簸 在第= 部分中，侧重对融接纳呼叫的带宽适应算法及其公平性进行研究提出了基予效用加权 公乎豹蒂竟分配鞠适应方案。由于应惩熬多撑缝，不露瘦壤爨骞不霹的效掰特性，舞鞋获速攀适应 豹公平性来看待带宽适应的公平性问题是不台适豹，因此本文从效用公平的角度研究带宽分配和带 宽适应问题。为了对所提算j 虫从带宽分配和带宽适应两方搿作公平性评价，酋先将效用公平性指数 扩矮到分别镑对分配公平耧鼯缀公平瓣秀弹效鼹抽较公平搔数u v c f ll 蠢u w f i 珏。然螽锋瓣多监 务，多优先缓的自适应多媒体应用，提出了蒸于教用加投公乎的带宽分配方案( u w f _ b a ) 鞠蕊予效 用加权公平的带宽适应方寨( u w f _ b d ) ，并绘出了基于量子遮传算法的求解方法。量子遗传算法具 寿搜索筢力强移牧毅速度谈驰特点，可在线使用；接着将u w fb d 与l r w fb a 方案飙秀类公乎牲 指数u w f u 和u w f l n 的角度避行了对挺：得出公平的带宽分配方案不能保证公平鹩带宽适应 本文认为，对于自适应多媒体应用来说从带宽适应的公平性角度研究其q 0 8 降级的公平饿更具有 台理性 论文静辑部分分黯孰辍粒度耜细粒度群方面对无线多鼗务蜂窝网的带辫分配惩题进行研究，两 者相辅相成，为无线多业务蜂窝网络环境的q o s 控制问题提供相应的解决方案 关键词：光线蜂窝弼终，孵蝴接瓣控割，带窥分配，带宽遣威，瑕务痰t ( q o s ) ，公平性，定价祝潮 a b s t r a ( 了 a b s t r a c t t h ed e v e l o p m e n to fi n t e m e tt a k e so nt h r e ei m p o r t a n tf e a t u r e s ：t h es e a l _ c i t yo fr e s o u r c e s ，aw i d e v m - i m yo fa p p l i c a t i o n sa n dc o m m e r c i a l i z a t i o n 面r e c e n ty e a r s t h ec o n v e r g e n c eo fw i r e l e s s m o b i l e n e t w o r k sa n di n t e r n e ta c c e l e r a t e st h ed e v e l o p m e n to fm u l t i m e d i aa p p l i c a t i o n si nm o b i l ee n v i r o n m e n t a t t h e ct i m e 。u s e r si nm o b i l ee n v i r o n m e n tr e q u i r et h es a m eq u a l i t yo fs e r v i c e ( q o s ) a su s e r si nw i r e d e n v i r o n m e n t w i r e l e s sb a n d w i d t hr e s o 嘲，f o ri t si n h e r e n ts c a r c i t y , b e c o m et h eb o t t l e n e c ko fq o s p r o v i s i o n i n gf o rm u l t i m e d i as e r v i c e o v e t p r o v i s i o nc a nn e i t h e rs o l v et h ep r o b l e mo f r e s o u r c es c a r c i t yn o r m e e td i f f e r e n t i a t es e r v i c er e q u i r e m e n t s ，s oh o wt oo p t i m a n ya l l o c a t et h es e a l v , en e t w o r kr e s o u r e e sa n d s t i m u l a t eu s 粥t os e l e c ta p p r o p r i a t es e r v i c ei y p 伪i sa ni m p o r t a n ti s s u e i nt h i sp a p e r , t h ei s s u e so f b a n d w i d t ha l l o c a t i o na n di t sf a i r n e s sa ma d d r e s s e dt og u a r a n t e et h eq u a l i t y o f s e r v i c ef o rm u l t i p l es e r v i c e si nw i r e l e s sm u l t i m e d i ac e l l u l a rn g t w u r i c | i tc o n s i s t so f t w op a r t s t h ef i r s t p a r ts t u d i e sc a l la d m i s s i o nc o n t r o l ( c a t ) p o l i c i e sa i m i n gt og u a r a n t e et h eq o sr e q u i r e m e n to f c o n n e c t i o n l e v e la n dt h ef a i r n e s sf o rc a l la d m i s s i o n w b i c hi sb e l o n g i n gt oe n a r s c - g r a n u l a r i t yb a n d w i d t ha l l o c a t i o n t h es e c o n dp a r tc o i i c * i i l st h ef a i r n e s so f b a n d w i d t ha d a p t a t i o n , w h i c hi sb e l o n g i n gt od e l i c a t e - g r a n u l a r i t y b a n d w i d t ha l l o c a t i o n t h e s et w op a r t sa r eb o t hf o rt h eq o sc o n t r o lo fm u l t i s e r v i c e sw i r e l e s sc e l l u l a r n e t w o r k s i nt h ef i r s tp a r t , p r i c i n gi su s e dt o 神u d yi s s u e so fc a l la d m i s s i o nc o n t r o lf o rm u l t i - s e r v i c e sw i r e l e s s c e l l u l a rn e t w o r k s a t 伍s lp a r a m e t c r - u n i f i c a t i e nm e t h o df o rm u l t i p l es e r v i c f $ i sp u tf o r w a r d d i f f e r e n ta p p l i c a t i o n sa r c c l a s s i f i e di n t od i f f e r e n tu t i l i t yc l a s s e sb a s e do nt h ed l a t s e t e ro ft h e i ru t i l i t yc u r v e s ，w h i c hm a k e st h e p r o b l e me a s yt os o l v es i n c ew em t a c k l et h ep r o b l e mf r o m e o a n e l e v e lo f u t i l i t yc l a s sr a t h e rt h a nf r o m c o n t r o l l i n ge v e r ya p p l i c a t i o nt y p e t h ec o n c e p to fs t a n d a r dc a l la n i v a lr a t ei sp r o p o s e dw h i c hj su s e dt o u n i f yt h em u l t i p l ed i m e n s i o nt r a f f i ci n t oo n ed i m e n s i o nm i f f i cs oa st o 髓s ct h ep r o b l e mo fg c t t i n gt h e o p t i m a lc a l la n - i v a lr a t e b a s e do nt h ep r o p o s e dp a r a m e t e r - u n i f i c a t i o nm e t h o d ，p r i c i n gb a s e dc a l la d m i s s i o n c o n t r o lm o d e l , p r o p o s e db yj k m o u , t e nb ee x t e n d e dt os u p p o r tm u l t i p l es e r v i c e s t h i sn o v e ls t u d y m e t h o do fp a r a m e t e r - u n i f i c a t i o n 啪a l s ob ea p p l i e dt ot h es a m ep r o b l e mo fm u l t i - d i m e n s i o nm a r k o v m o d e l s e c o n d l y , am i x e dc a cp o l i c y , n a m e l ym m c a c ，i sp r o p o s e df o rm u l t i p l es e r v i c e s b a s e do nt h e 东南大学博士学位论文 p a r a m e t e r - u n i f i c a t i o nm e t h o df o rm u l t i p l es e r v i c e s ，m m c a ci sp m p o s e df o rm u l t i p l es e r v i c e s ，i n t e g r a t i n g p r i c i n gw i t hp r o b a b i l i t yb a s e da d m i s s i o n , n o to n l yu t i l i z i n gt h es m o o t h i n gf u n c t i o no fp r i c i n gb u ta l s o p r o v i d i n ga l t e r n a t i v e sf o ru s c l j m m c a cc o n s i d e r sb o t hs y s t e mp e r f o r m a n c ea n du s e r ss a t i s f a c t i o n p r i c i n gu s e dh e r et a k e si n t oa c c o u n tb o t hi t sv a l i d i t ya n di t ss i m p l e n e s s c o m p a r e dw i t hg u a r dc h a n n e l ( o c ) p o l i c ya n da d a p t i v ec a l la d m i s s i o nc o n t m l ( a c a c ) p o f i c y , m m c a ca d a p t sw e l lt ot h ev a r i e t yo f t r a f f i ci n f u t u r ew i r e l e s sn e t w o r k sa n di ti sm o ”s t a b l e t h e nt h em m c a c p o l i c yi se o b e n c e dt oc o p ew i t hs o m e e x t r e m e l yc a s e sb yi n t r o d u c i n gd u a l - p r i c i n gs c h e m ea n dt op r o v i d ef a j ra d m i s s i o nc o n t r o lb c t w e e n n a r r o w b a n da p p l i c a t i o n sa n db r o a d b a n da p p l i c a t i o n sb yb r i n g i n gi nt h eb a l a n c e da d m i s s i o np o l i c yi nc a c m o d u l e i nt h es e c o n dp a r t , w em a i n b , s t u d yb d w i d t ha d a p t a t i o nm e t h o da n di t sf a i r n e s sf o ra d m i t t e dc a l l s u t i l i t yw e i g h t e df a i m e s s ( u w f ) b a s e db a n d w i d t ha l l o c a t i o na n da d a p t a t i o ns c h e m e s8 ”p u tf o r w a r d i ti s i m p r o p c rt o s o l v et h ef u i m e e sp r o b l e mo fb a n d w i d t ha d a p t a t i o nf r o mt h ea s p e c to ff a i r n e s so fr a t e a l l o c a t i o n ，b e c a u s eo f t h ed i v e r s i t yo f a p p l i c a t i o n sa n dd i f f e r e n tu t i l i t yc h a r a o t e no f d i f f e r e n ta p p l i c a t i o n s t h e r e f o r e w es t u d yt h ef a i r n e s sp r o b l e m so fb a n d w i d t ha l l o c a t i o na n db a n d w i d t ha d a p t a t i o nf r o mt h e a s p e c to fu t i l i t yf a i r n e s s i no r d e rt oe v a l u a t et h ef a i r n e s so fo u rp r o p o s e da l g o r i t h m s i b p c c t so f b a n d w i d t ha l l o c a t i o na n db a n d w i d t ha d a p t a t i o nr e s p e c t i v e l y ，t w ou t i l i t yw e i g h t e df a i r n e s si n d i e s ，u w f i _ ! a n du w f i j i a p r o p o s e d , w h i c hme x t e n d e df r o mu t i l i t yf u i r f l s si n d e x t h e nu w fb a s e db a n d w i d t h a l l o c a t i o ns c h e m e ，u w f _ b a , a n du w fb a s e db a n d w i d t ha d a p t a t i o ns c h e m e ，u w fb d ，a p r e s e n t e df o r m u l t i - s e r v i c ea n dm u l t i - p r i o r l t ya d a p t i v em u l t i m e d i aa p p l i c a t i o n sa n dq u a n t u mg e n e t i ca l g u r i t h m ( q g a ) b e s e ds o l u t i o n sa c eg i v e n q o ai so f g o o ds e a r c h i n ga b i l b ya n df a s t e rc o n v e r g e n c es p e e d , 1 1 0q o ab a s e d s o l u t i o n sf o rt h ea b o v ep r o b l e m sc a nb eu s e do n l 缸e f u r t h e r m o r e 。w ec o m p a r eu w fb aw i t hu w f _ b d i nt e r m so fu 、朴1 - ia n dl v f in ，a n dc o m p a r i s o nr e s u l t ss h o wt h a tf a i rb a n d w i d t ha l l o c a t i o na l g o r i t h m c a n tg u a r a n t e ef a i rb a n d w i d t h 柏印伽w et h i n kt h a t , f o ra d a p t i v em u l t i m e d i aa p p l i c a t i o n s ，i ti sm o m a p p r o p r i a t et os t u d yt h e i rq o sd e g r a d a t i o np r o b l e mf r o mf a i r n e s so f b a n d w i d t ha d a p t a t i o na s p e c t , i nt h et w op a r t so ft h i sp a p e r , w es t u d yi s s u e so fb a n d w i d t ha l l o c a t i o nf o rm u l t i - s e r v i c e sw i r e l e s s c e l l u l a rn e t w o r k sf r o mb o t he u a r s e - g m a l a r i t ya n dd e l i c a t e - g n m u l a r i t y a s p e c t s t h e s et w op a r t s s u p p l e m e n te a c ho t h e ra n dp r o v i d e n co c wm e t h o d sf o rq o sc o n t r o lp r o b l e mo f m u l t i - s e r v i c e sw i r e l e s s c c l l u l 盯n e t w o r k s k e y w o r d s ：w i r e l e s sc e l l u l a rn u w o a s , c a l la d m i s s i o nc o n t r o l ( c a c ) ，b a n d w i d t ha l l a l i o n ，b a n d w i d t h i v a b s t r a c t a d a p t a t i o n ，q u a l i t yo f s e r v i c e ( q o s ) ，f a i r n e s s ，研c i n gs c h e m e v 东南大学博士学攮论文 圈2 1 论文研究的网络模垄 论文插图索引 圈2 2 无线资源管理模型框图 1 4 1 6 蹦2 3 小区状态转换图。1 8 翻2 4 三壤马尔爵失链模型耱一般捩态转抉圈2 l 翻2 , 5 基于侨格撬涮的接纳控割攒鬃2 3 罔3 1 硬实时应用的效用随呼叫阻塞率的变化曲线 翻3 2 弹性应埘的效用随呼叫阻豢攀的变化曲线 强3 3 基于蛰撬撰铡熬瑟自多篷务鹣c 矗e 揍垄 圉4 1m m c a c 策略的框架图 圈4 2m m c a c 策略的接纳控制算法 羰4 3 系统总效用隧掰呼叫到达率瓣焚化燕线 鬻4 4 新砰l 蠲这攀 3 l 3 4 3 5 4 2 4 4 4 6 4 6 嘲4 5 流量到达和撩纳情况( o c ) 4 7 翻4 6 流量到达和接纳情况( m m c a c ) 4 7 嘲4 7 新呼叫阻塞搴( g c ；# m m c a c ) 4 8 强4 8 切换蟹列差痒率g c 彝m m c a o 鹌 黼4 9 船权呼叫隈塞攀( o c 和m m c a c ) 。4 3 豳4 1 0 未完成率( o c 和m m c a o 4 8 圉4 ii 资源利用攀( o c 和m m c a c ) 4 9 躅4 1 2 慧用户效阕( g c 和m m c a c ) 一4 9 辫4 1 3 接缝秘辏鸯薪呼嘲嚣运率之鞫的关系5 0 圈4 1 4 接纳概率与新呼叫到达率之问的关系5 0 嘲4 1 52 维m a r k o v ；模型状态转换恻。5 l 嬲4 1 6 系统总效用与到达率的关系5 4 照4 1 7 输入豹耘磐列到运辜5 4 鞠4 1 s 流鬟翻达和接纳情况e a c a 妨5 5 圈4 1 9 流量到达和接纳情况( m m c a c ) 。 嘲4 2 0 新呼叫h l 麟率( a c a c 和m m c a c ) 鞠4 2 1 切换呼口q 蒜彝率( a c a c 积m m c a o 糕4 , 2 2 翔投释聪辍塞率a c a e 帮m l c a e ) 蹦4 2 3 未完成率( a c a c 和m m c o 嘲4 2 4 降级率( a c a c 和m m c a c ， 网4 , 2 5 资源利用飙a c a c 和m m c a o 霸4 2 6 系统蒜效燃( a c a c 和涮c a c ) 5 7 5 7 黧4 1 7 接缩徐楱每新呼日q 捌这事之溺静关系 圈s + le m m c a c 的框架图 蹦5 2 新呼叫到选睾 鞴5 3 瓤呼列阻塞攀蹬醚m e a c 和m m c a o 5 7 5 8 5 8 。6 8 7 l t 2 目录 图5 4 切换呼叫丢弃率( e m m c a c 和m m c a c ) 霉5 5 加权呼叫阻塞率- ( e m m c a c 和m m c a q 围5 - 6 孵嗣来完纛教e m m c a c _ 帮m m c a c ) 圈5 7 平均资源利用帛( e m m c a c 和m m c a c ) 图5 8 祭统总效用( e m m c a c 和m m c a c ) 。 图5 9 接钠的总流量( e ) v f m c a c 和m m c a c ) 圈5 。撙接纳的甥换呼叫流量( e m m c a c 耨m m c a c ) 强5 。l l 接纳静薪殍列瀛i ( e m m c a c 帮m m c a c ) 固5 1 2 新呼叫接纳价格( e m m c a c 和m m c a c ) 7 2 7 2 ，7 3 7 3 。，+ 7 4 7 4 图5 1 3 接纳的两类呼叫流量( e m m c a c ) 7 5 围5 1 4 带接入平衡机制的接纳控制算法， 蛰6 1 带宽效用函数 图6 2m p e o - 2 多媒体威用的效用函数曲线 图6 3 糕于q g a 的带宽适应算法( u w f b a ) 匿6 4 散用加投公平索g ) ( u w f i - i ) 疆6 5 系统静吞琏耋( u w t - b a ) ， 图6 , 6 优化时间 圈6 7 利润随连接个数的变化曲线 7 7 8 9 8 9 盼 9 l 9 l 图6 , 8 用户类型与全局优先级( u w f _ b m 强6 9 粥户类型与全局挽先缓( u w f _ b a ) 霉6 1 0 公平性指数( u w f _ b d ) 圈6 i i 公平性指数( u w f - b a ) 图6 1 2 利润( u w f _ b d ) 。9 5 堕6 1 3 葶! 润( u w fb a ) 一9 5 罄6 1 4 番睦i ( u w f _ b d ) 囝6 1 5 褥吐2 ( u w fb a ) i x 东南大学博士攀证论文 论文表格索引 袭5 1 主机移动性与簸优新呼叫到达率的关系 袭5 2 最优新呼叫到选率与h i 的关系“口= 0 5 ) 袭6 1 绷襄壹诲袭 袭6 2 实验参数 袭6 3 实验参数( u w fb d ) 袭6 4 实验参数( u w fs a ) 。 x 7 l 3 s 9 0 9 3 + ，9 3 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所璺交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作殿取得的研究成粜。尽我所 鲡，豫了文孛耪嬲加班括注和致谢的穑方井，论文中不瓴台其德人已经旋裹或攘碍过豹研究或豢， 也不包食为获得农南大学或其它教育机构的学位硬证书藤使用过的材辩与我一霹工作豹冠客对本 研究所做的任何赏献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意 研究生签名：丕遂翌日 哗。 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学，中国科学拄术信息研究所，国家阁书馆有权保留本人所邀交学位论文的复印件和电 子支挡，胃鞋采孀影露、结牵或焚恁复糕手段缳存论文本天电子支籀豹内容帮纸震论文国内容辐 一致除在保密期内的保镪论文外，允诲论文被豢阅和谐阅，可以公布( 包括刊鼗) 论文的全部或 部分内容论文的公布( 包括刊鼗) 授税东南太学研究生院办理。 ) 研究生签名：叁b 师签名；燃日期：婆壁壹牡 第一章绪论 1 1 研究背景和研究意义 第一牵绪论 = 十世纪宋，信息通信领域的个突出特点是无鳓移动道信技术殿因特嘲的迅速发展。人类对 自由，个性化通信的追求推动了无线，移动通信技术的发展光线，移动通信倒姆因特网的融合是一 令必然妻搴发鬟麓势，移魂经支掩蔽舞下一筏墨特两豹垂簧特征乏一掰l ；l _ 无线缮动遥德两的发壤趋 势是能够支持因特网所能支持的应用，期下一代无线通信网络将承载话啻，数据、多媒体业务，如 何保证多用户、多业务的服务质最( q o s ) 是无线网络中个至关熏要的问题下代无线网络将具有 舞下特镬：多数务类登，多q o s 磊求瓣痘矮；舞提蒜颡谱复簇效率静夺嚣徽爱亿莛势：多壁务流 量环境下多变的流量模式等。 在无线同中，支持多媒体应用q o s 的一个关键问题是呼叫接纳控制( c a c 。c a l la d m i s s i o n c o n t r 0 1 ) 。当一个添跃缒移动主撬越过夸嚣逑雾孵，骞霹毵霆为在耘戆夸嚣褥不爨| 蒂竟粪源，薅发生 呼叫切换中断被迫终止从用户的角度看。这比新的呼叫被阻塞而导致的呼叫失败更加难以令人忍 受因此，呼口q 接纳控制的主簧目标是使切换呼州中断概率t l d p ( h a n d o f fc a l ld r o p p i n gp r o b a b i l i t y ) 尽霹黔蛾小劈嚣已经提出多静蜉接续控制策略，铡辩，最睾魏守羹馕遵策蜷及荬壤纯方法，在 流量模式稳定的情况下，能达到相当好的性能指标，但对多业务流量环境下多变的流量模式就不适 用；信邀借用镱略，班增大鄹的小区的新呼叫飘塞率换取当前小区的切换呼叫袭弃率，也不能很好 她适应弼终流羹蕊变他；与鑫适应多媒体应用搬缝合瓣囊适应接缡控制策喀彝蒸予敬魏豹接纳控糕 策略都能在一定的流量变化范围内提高闲络的性能。但潮流量燮化超出正常范阚时，它们与前阿种 接纳控制策略一样不能缳证弼络的性能舅井，面对束来无线嘲流量的动态特性，动态的接纳控制 方案t g 褥到了糖誊大的熬程，该类策略憝依据系统的切换呼叫中叛概辜上限积晦络赉灏瓣使用馈凝， 剁用髓机过程理论计算出各类应用新呼叫的接纳概率，嬲新呼叫到达时，就以该接纳概率对新呼叫 进行接缡裁上嚣类接纳控翻方寨，在系统漉重商峰掰，会表现出菸两静耨征：新呼翻疆塞概率( c b p ， n c wr a i lb l o c k i n gp f o b a b , i t y ) 的犬幅度上升。 随蓿网络的发展呈现出网络资源相对稀缺、应用多样化、资源分布化和商，k 化几大特点1 1 n 2 ) d j i ”， 蕉徽蕊缀济学方法4 罐霉采研究篱络翘嚣褥骜越来越多靛关注，茜为传统静菲经济舶费褥分配方法，如 r s vp 贽源预约l “、优先级调度7 1 以及冤线网络巾传统的接纳控制机制敷投弩考虑用户愿付代傍 与用户满意度等因素对资源分配的影响，不能充分利用爨源，傲到物尽其用无线网带宽资源圃甯的 l 东南大学博士学位论文 贫乏性和多媒体魔用大量的资源消耗特性将使得无线网带宽资源星现出严煎的供不成求的局谳结 台耀户 l 孽壹瓠性戳及对徐牾的敏感 耋，将定徐机割与接纳控裁络台起来，以傍撂为毂耪调节耀户夔 需求。这种方法能够很好的应对网络流量的蹙发，应该是一种比较有前景的方法 实际主，嚣蘸蠡冬无线掰氇已经袋惩了为一天孛车弱錾搴段势裂定蛰救燕臻，班魏采遮弱努滚瓣嚣 的，例如，将晚上9 ：至次日早上7 ：0 0 这段时问的网络使用费用降低，将白天商峰期的部分流量 | 导封晚上静低蜂期，羲遮嚣秀用产捷供q o s 确保霰务的蓦静，叉能骖傻鞘络资潦遮列更高耩壤豹 利用。这种分时段方法在目前的无线网中起到了很好的作用，时段的划分怒固定的。但我们也虚该 认识刘，茸前秃线两中所运行的多攥俸韭务笼论旗类燮还是获救蠢上都怒有袋鲍。嗣诧由于多媒体 业务的接入与离去所引起的网络资源的变化藏没有那么频繁。髓蕾宽带无线通信技术的发展，宽带 业务也会大幅度增长。目前已经有许多适应不同应用攒域的宽带j e 线标准，涵盖了从小型无线家庭 嬲络到笼线局壤嘲的所蠢方葱。数据传输速率从2 m b s 到1 0 0 m b s 以上县前在鸯带无线领域发 展最快，最令人瞩茸的是8 0 2 1 1 、8 0 2 1 6 、8 0 2 2 0 等系列，以及3 g 、b 3 g 、4 g 技术1 o i l ! i f l 2 1 1 0 3 1 f 1 4 1 渊1 1 s l ! 。癀班，寒来嚣焉线题将是窜带韭务( 铡燕，谮壹瘟用) 和宽豢数务( 援如，多媒俘应月) 并存的网络，而且宽带业务在类型和数量上都可能与窄带业务相当，众所周知，宽带业务对带宽资 嚣韵镒象量往往楚窄謦整务慰豢塞资源豹霪求譬嚣露令数垂缓，在这耪攮嚣下，麦挚竞豢韭务懿接 入与离去所引越的网络资源的变化就会相当频繁，也就是说，束来的无线阏在流量的变化上套皇现 l l 更火豹动态特性嚣翦按函定辩蔽翅分为鹣络资源分期定蛰豹方式，不貔对两络箍糖闯蠹懿流量 变化做出及时的反应，所以，也难以及时调节用户对网络资源的使用依撰网络资源的使用情况， 采焉动态盼接纳定价方式，能够及时用侨辂调节用户对精络赍游孵使用行为，在短时闻内也能够起 到分流的目的，越来来无线网将呈现出的流擞高度动态特性的流量平缓比技有效。j k 。h o u 等入在接 纳控制横块前面增加了价格机制模块用来限制进入接纳控箭模块的新呼溯流量，并针对单袭廒用， 在一定假设象仕的基础上，证明系绕存在最馋新呼叫到达率，然后在价格帆剃模块采用霈求蛹数的 定价方式将用户劐达接纳控制模块的流量控制在系统的最优到达流量或以下。使系统始终工作在非 掇寒状态 嘲。熬遗撼豹憝，它只锋对萃韭务，来毙扩袋爨多业务多业务辉境下，各韭务豹流耋模 式、呼叫占用倩遒、q o s 需求、性能变化特征等各不相同，系统最优新呼叫到达率的确定就h ：较麻 矮。努努，该援凝氇没鸯考瘩瘸产静不羁绫好，投毒为链嚣臻e 供选舞懿余篷；它燕基于甥换评朝到 达率魁新呼叫到达率的函数这一假设的，所以通过对新呼叫到达睾进行控制而达到控制整个流量的 蟊静，毽在实璐环境中，秘挟霹硼翔运辜窝舞 辉皤刭达率苓会蓉楚簿台该统计撬簿，对于薅赣到达 流量偏离这一规律的情况没有给予考虑本文面向多她务类，首先提出纂予效用的参数合并滋则， 将j k h o e 等人鹩基于价格梳割的接纳控裁青藁扩展刮对多韭务类鲍支持，舞为后蕊我们提出瓣接纳 2 第一章绪论 控制策略提供蕊础：充分考虑系统性能和用户的满意度，为不同偏好的用户掇供选择的余地，并为 箕提黉穗瘦弱驻务；考虑实鼯拜壤孛霉毙出凌戆雾霉瑗象，设繁不嚣豹舞毽，在不弱瓣萤 舞撬下采 用不同的接纳方式；考虑各她务间接纳的公平性等 动态的搂纳控制方式是依据网络资源的使用情况以一定的概率对新呼叫进行接纳，在逡点上与 基于羚接裁翻的接霸控睾i 方豢骞点类钕，嚣为舞辏辊割模块瓣系统垂鼗裁燕走诲要l 运接翡羧割摸块 的新呼叫流燕所占韵比例儇动态的接纳控制方式对新蜉州悬显式阻塞( 出予所需资源不足丽被网 络阻塞) ，且不能区分呼叫间对服务需要的媳切程度；基于价格机制的接纳控制方式对新呼叫袁现 为黪式阻塞( 裘瑗为用户主动放弃蜉q 豹发起) ，基依据经游学孛麴剩余傍链理论，对霹一舞燕愿 意出高价者德往是因为该商蕊对该消费者来讲更重要( 或收菔更大) ，所i 三l 蒸子价格机制的接纳控 制方式能够区分用户应用的不网重要性，尽量为高重要性或糟紧迫性的应用提前提供服务但动态 瓣接纳控割方式裁难鞋达到遮一霉簿，两曼它瓣羲呼硝接续糍率静诗算也棚巍复杂，涉及爨瓣羧癸 方程和矩陴避簿，尤其是多渡务环境下不同q o s 需求豹情况下计算垂比较大 在未来的无线网中，将魁宽带业务与窄带舵务并存的网络，由于宽带业务的资源需求餐往往是 窄豢监务资源爨求重豹土雷麓至上千倍，如蓉在接纳控翱孵举慰这嚣类韭务嚣剩对铸两采取努婺瓣 播施，仍然用传统豹接纳蹶则( 一教是先判先接纳) ，在流鬣高峰期就会出现窄带业务强占资源 从而阻塞宽带业务的现象。定献 5 h x c a t m 网络中各种业务呼叫之间的相互i 塞作用进行了研究， 指出在系统溅蠡达到一定条伟孵，如果不在c a c 摸块采取必簧豹措箍，藏会黩现窄带业务瓣宽豢业 务豹阻塞律娜，在这种条件下，如果各i 2 势豹捌选率持续增长，就会出现宽带1 2 务被捧挤出系统的 现象本论文将在接纳控制模婕引入必要的接入平衡机制来公平合理地对备类呼叫进行接纳。 另外，巍寒来的无线霸巾，由予无线信邀本身质量的孵瓣变纯和由予各粪l k 务煎接入与舞去搿 i l 起豹网络辩湃豹交纯，班疑自适应多媒体威用缒成功运行，幂j 用自适应多媒体应用对弼络带宽资 源的自适应能力，能够更好地为各类应用提供服务在网络资源难以满足所宵活动应用的最火所需 薅，首先要满足那些有严掐r q o s 要求豹应用( 嫒实时应用) ，器要对弹性应掰秘叁适应多蠛体座藤 蔹据一定豹酶缎覆弼实藏q o s 洚缓所以，黻糟喜适应多媒体斑角的；l 入，姘究入员也开始了对带 宽适应算法的研究带宽适威票考虑的问题包括对每一应用的适应频率，适成周期、适应深艘镩， 各类应用之间以及厨类应用乏间如何适应，怒关注降级率( d r ，d e g r a d a f i o t lr a t i o n ) 的大小，迩是 关注箨缀静公平挂等g 莉对带宽适应算法豹研究大多飙速攀逯痘薛角度磁笈，有懿以减，j 、蒜炭应 用的降级率为目标有的以对成用带宽分配的公平性为目标从带宽适应的公平性来研究的带宽适 应算法比较少霓，