WiMAX网络支持QoS的无线资源管理研究

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1、作者简介焦毅，河北石家庄人。2003年毕业于西安通信学院、获学士学位。2006年毕业于华北电力大学，获硕士学位。2012年12月获西安电子科技大学军事学博士学位。导师：于全研究员、易克初教授。主要研究方向：无线通信、无线接入网、服务质量等。代表性成果及经历：在((1ETCommunications))等权威、核心刊物和国际重要学术会议发表学术论文十余篇。YiJiao，wasborninShijiazhuang，HebeiProvince，China，in1980．HereceivedhisB．S．inopticalcommunicationfromXi’anCo

2、mmunicationInstitute，Xi’an，China,in2003，theM．S．degreeincommunicationsandinformationengineeringfromNorthChinaElectricandPowerUniversity,Baoding，China，in2006，andthePh．D．degreeinMilitaryCommunicationfromXidianUniversity,Xi’an，China,inDecember2012．HisresearchinterestsincludeWirelessCommu

3、nications，WirelessAccessNetworks，andQualityofService．Hehaspublishedover10journalandconferencepaperssuchasIETCommunications，etc．西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明洲IIIIIHUlIlrlllllUlY2380103秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不

4、包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：丝。选同期：印ll、l引I关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文

5、章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在一年解密后适用本授权书。本人签名：§≮!鲁肇日．期．塑托J3州翩虢．墨娩一．同期：趁丝：丛：Z[摘要随着无线通信领域研究的不断深入和市场需求的不断增长，宽带无线接入技术得到了迅速的发展，致力于实现更高的频谱利用效率，支持丰富的业务类型，提供可靠的服务质量(QualityofService，QoS)保证。作为宽带无线接入的代表性技术，基于IEEE802．16系列标准的WiMAX技术能够提供“最后一公里”的宽带无线城域网接入，具有标准化程度高、传输速率快、覆盖范围广等优点。作为W

6、iMAX系统的主要特点之一，IEEE802．16标准在MAC层定义了一套面向连接的QoS框架，从而保证了WiMAX网络的可管、可控和可商业运营。然而尽管该QoS框架定义了连接和业务流的管理、信令交互、带宽的请求和分配等机制，但具体的资源调度方案并未给出。本文研究基于QoS的无线资源管理机制，通过带宽分配、功率控制、负载均衡等方法，实现对不同业务的QoS支持。本文研究工作的主要内容和创新性成果如下：1．针对WiMAX网络的PMP模式，提出了一种新颖的两级QoS实现框架，并且在此框架下，基于纳什议价协作博弈理论，提出了一种支持QoS的带宽调度机制。首先基于纳什议价博

7、弈构建了通用的带宽分配数学模型，纳什议价解即为该带宽分配数学模型的解。然后通过推导证明了该带宽分配数学模型的凸性。通过分析WiMAX中各种不同业务类型的特点，设置了带宽分配数学模型中的参数。为了对带宽分配问题进行求解，设计了一种低复杂度的调度算法。所提出的支持QoS的带宽分配机制不仅能够保证全网的帕累托最优，还能够保证各个业务和连接之间合理的公平性。仿真结果验证了所提出机制的有效性，在时延、丢包率和网络吞吐量等方面，提出的机制均具有优越的性能。2．针对Wi㈣网络的Mesh模式，提出了一种增强并发传输的资源调度机制。该机制对一种奇偶层轮流传输的资源调度机制进行了改

8、进，通过增加并发传输链路