异构云无线接入网络中基于博弈论流量卸载方案的研究

论文摘要

随着5G技术的兴起,异构云无线接入网（H-CRANs）和流量卸载逐渐受到业界的广泛关注。H-CRANs融合了传统的异构网络（HetNet）和云无线接入网络（C-RAN）的大容量、低时延等优点,同时也克服了两者在干扰管理和效率改善等方面的缺陷。流量卸载旨在借助软中继对用户进行合理的路径选择和资源配置,提高用户的服务质量和网络资源利用率,降低网络运维成本。目前对H-CRANs场景的研究主要集中在同一运营商网络架构下能效、谱效的优化,以及干扰管理等研究,不同运营商场景下基站间协作改善流量卸载问题还研究得较少。此外,大量流量卸载方案基于完全链路信息,没有考虑未知的全局信道状态信息对卸载方案和性能的影响,使得已有模型并不适用于实际网络场景。针对上述问题,本文提出在H-CRANs多运营商网络共存场景中,基于未知全局信道状态信息的流量卸载协作的方案研究。本篇论文的内容也是作者参与自然科学基金项目（“基于契约的异构云无线接入网路（H-CRANs）资源协同研究”,项目编号61501041）的研究成果。本文首先研究了H-CRANs中已关闭基站用户的上行流量卸载问题。由于卸载基站有可能对关闭基站隐藏自己的全局信道状态信息,以争取较高的报酬,因而在关闭基站和卸载基站之间形成不对称信息。同时,考虑到双方的理性和自私特性,本文采用合同理论对卸载基站的选取与协作问题进行建模和分析,并将卸载基站的无线接入和前向回传特性划分为二维隐藏信息。本文通过简化所述问题及其约束,并推导出最优合同条款,实现合作双方效用的最大化。在上述研究的基础上,本文进一步考虑了联合上下行数据需求的中继选择场景,并将二维激励模型划分成多维离散模型。本文推导出一个联合考虑了无线接入链路和前向回传链路性能,服务质量约束,上下行流量需求的算法,并证明出它的最优解,即最佳合同。最后,通过大量的仿真实验验证了我们所提算法的有效性和可靠性。

论文目录

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 H-CRAN研究现状

1.2.2 流量卸载研究现状

1.3 论文的主要研究内容和组织结构

1.3.1 论文的主要研究内容

1.3.2 论文组织结构

第二章异构云无线接入网与流量卸载协作概述

2.1 H-CRAN的概述

2.1.1 H-CRAN的产生背景

2.1.2 H-CRAN的网络架构

2.1.3 H-CRAN面临的问题与挑战

2.2 流量卸载协作概述

2.2.1 流量卸载协作概念、特点和分类

2.2.2 流量卸载协作的应用场景和面临的挑战

第三章合同理论

3.1 合同理论概述

3.1.1 合同理论的概念和特点

3.1.2 合同理论的分类

3.2 合同理论在无线通信中的应用和面临的挑战

3.2.1 应用场景

3.2.2 面临的挑战

第四章 H-CRAN中上行链路流量卸载方案研究

4.1 引言

4.2 系统模型

4.3 基于合同理论的激励方案

4.3.1 代理方类型定义

4.3.2 问题建模

4.3.3 最优方案求解

4.4 仿真结果与性能分析

4.4.1 仿真场景

4.4.2 性能分析

4.5 本章小结

第五章 H-CRAN中联合上下行链路流量卸载方案研究

5.1 引言

5.2 系统模型

5.3 不完全信息下的合同设计

5.3.1 代理方类型的定义

5.3.2 目标函数的构造

5.3.3 优化问题的简化及流程

5.4 仿真结果与性能分析

5.4.1 仿真场景

5.4.2 性能分析

5.5 本章小结

第六章总结与展望

6.1 论文总结

6.2 展望与改进

参考文献

附录

致谢

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王莉莉

导师: 张碧玲

关键词: 流量卸载,全局信道状态信息,中继选择,合同理论

来源: 北京邮电大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 数学,电信技术

单位: 北京邮电大学

分类号: TN92;O225

总页数: 72

文件大小: 5733K

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异构云无线接入网络中基于博弈论流量卸载方案的研究

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