面向多接入技术无线网络的并发传输技术研究

摘要

本文研究了在一个包括多个无线接入技术的无线网络中的并发传输问题，即一条单独数据流分配于多无线接入接口上，继而实现不同接入技术的优势。在并发传输问题中，一个比较有挑战的难点在于由于不同无线信道状态、不同无线接入技术的调度策略所引起的数据包的乱序问题，进而导致对于时延敏感的应用性能上大幅度下降。为了解决这个问题，我们首先考虑了state-independent packet dispatching(SIPD)策略，在长时间运行过程中，SIPD尝试寻找在多无线接入接口上的流量分发策略使不同接口上的平均时延的最大值最小化。进一步，我们考虑了state-dependent packet dispatching(SDPD)策略，SDPD实现了在短时间内的细粒度上的数据包分发策略。其中，我们引入功能函数作为给定当前队列状态时数据包分发导致的消耗测量，我们标准化SDPD问题为一个非线性编程问题。最终，我们得出了这两种问题的解，在只有两个无线接入接口时得出了解析解，其他情况时（3个及3个以上无线接入接口）采用了对偶迭代方法。从大量仿真数据的对比和分析中，可以看到，在状态无关策略中SIPD策略比OMMA策略在描述数据包乱序问题要好一些，状态相关策略比状态无关策略整体上提升很多，并且SDPD策略比JSQ策略性能更好一些，与理论分析结果相吻合。各路径上网络时延基本上相等，这种结果也跟算法的目标相吻合，试图实现不同RATs上的网络时延均衡，继而由于数据包乱序引起的重排序所增加的额外时延尽可能地小，更好地描述了数据包乱序问题。

目录

声明

主要符号对照表

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 关键挑战

1.3 研究内容与主要工作

1.4 本文结构

第二章 异构网络融合的研究现状

2.1 异构网络融合工业界研究进展

2.2 异构网络融合学术界研究进展

2.3 异构网络融合存在的问题

2.4 本章小结

第三章 状态无关并发传输算法SIPD

3.1 系统模型

3.2 优化问题

3.3 M=2时闭合解

3.4 M>=3时对偶分解方法

3.5 本章小结

第四章 状态相关并发传输算法SDPD

4.1 系统模型

4.2 优化问题

4.3 M=2时闭合解

4.4 M>=3时对偶分解方法

4.5 本章小结

第五章 仿真实验分析

5.1 算法性能

5.2 网络性能

5.3 本章小结

第六章 总结

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

攻读学位期间申请的专利