蜂窝无线通信网络呼叫允许控制研究

【摘要】：近年来,随着无线通信和网络技术的迅速发展,移动应用越来越广泛,服务越来越多样化。下一代无线网络将承载语音、数据、视频等多类业务,这些业务具有不同的带宽需求和服务质量需求,如何保证多用户、多业务的服务质量,同时使网络资源的利用率达到最大是网络设计者追求的目标。尽管有线网络也存在服务质量问题,但是无线网络中由于用户的移动性、频谱资源的缺乏以及信道的衰落,使无线网络的服务质量的研究比有线网络更具有挑战性。 呼叫允许控制(Call Admission Control)是无线资源管理中的重要组成部分,是一种减少网络拥塞、保证服务质量和网络资源利用率的重要机制。本论文在总结前人工作的基础上,探讨了蜂窝无线通信网络的呼叫允许控制策略。 蜂窝无线网络中业务的流量具有不精确、动态变化和突发等特点,流量的波动无法预先精确估计,传统的呼叫允许控制策略不能适应流量模式的变化。而智能控制在处理复杂性、不确定性等方面的能力很强。智能技术包括模糊逻辑、神经网络、遗传算法、专家系统等。它们大多不需要系统的数学模型,能处理不确定和动态变化的系统,易于处理通信和网络中的复杂问题。本文运用智能控制和最优化理论来研究蜂窝无线网络的呼叫允许控制策略。 针对静态保护信道策略不能适应流量模式的变化,本文将模糊逻辑运用于具有单类业务和多类业务的蜂窝无线网络呼叫允许控制中,提出了新的模糊动态保护信道方案——FDGC (Fuzzy Dynamic Guard Channel)和MFDGC (Multi-class Fuzzy Dynamic Guard Channel),根据目前的保护信道数量和重要的服务质量参数——切换掉线率,动态地调整保护信道的数量。仿真结果表明该模糊方案具有较强的鲁棒性能,在减小切换掉线率的同时使呼叫阻止率保持较低值,保证了网络的服务质量,同时也提高了网络的资源利用率。 针对多媒体业务具有不同的带宽需求和服务质量需求,考虑了不同业务、不同呼叫类型的优先级别,运用模糊逻辑,提出了新的多类业务的模糊呼叫允许控制方案—