基于客户感知的异构认知网络无线资源管理技术研究

In order to tracing the developing trend of wireless communication, focusing on the innovation of theory and making breakthrough of crucial technology, the project will do the research of wireless resources management and technology what have to be solved in the heterogeneous cognitive network on the basis of fully considering the inherent characteristic and typical scenario of cognitive network. The method of study will include theory analysis, mathematics modeling and system emulation. This project will research the system architecture of heterogeneous cognitive network and evaluation indexes of system based on the quality of experience. Based on the theory of convex optimization, the QoE objective function of network optimization will be established in the heterogeneous cognitive network. According to the theory of convex optimization and queuing theory, the methods of cross-layer resource allocation and algorithm of low complexity will be discussed. The output of project will push the development of wireless communication and personal communication system and has important theoretical significance and social benefits.

本项目拟跟踪无线通信发展趋势、着重理论创新、突破关键技术，研究异构认知网络中亟需解决的无线资源管理及相关技术问题，充分考虑认知网络通信环境的固有特性和典型场景，采用理论分析、数学建模、系统仿真相结合的方法开展研究。深入研究基于客户感知的异构认知网络的系统架构，针对异构认知网络建立基于客户感知的系统评价指标；以凸优化理论为基础，构建基于客户感知的异构认知网络优化目标函数；在凸优化理论和排队论的指导下，研究异构认知网络中基于客户感知的跨层资源分配方法，研究低复杂度算法；研究基于客户感知的异构认知网络通信系统仿真平台，通过开源使用提高影响力。本课题对于推进我国无线通信、个人通信系统理论研究的发展，具有重要的理论意义和社会效益。

随着移动通信的不断发展，网络不再是单一结构的、独占资源的，而越来越显示出其异构的、认知的特性，而对于网络性能不能再简单的用速率、吞吐量等指标来评价，而更加关注用户对于网络性能的感知，研究基于客户感知的异构认知网络的无线资源管理成为有意义的课题。.本课题采用理论分析、数学建模、系统仿真相结合的方法开展研究。研究结果包含四方面内容：（1）异构认知网络的系统架构及其需求的研究方案（2）异构认知网络中客户感知的评价方案；（3）跨层资源管理方案；（4）仿真验证方案。.第一方面，结合异构网络、认知网络的特性，建立了包含了对于异构网络融合架构、云无线接入架构、中继异构网络架构的研究，并对根据提出的网络性能评价算法进行实验，通过面向 QoE 的网络性能评价算法，对于在融合网络下实时观测和监控网络性能供了必要的参考。.第二方面，主要基于上述异构认知网络架构，完成了基于客户感知的综合业务质量评价模型、基于客户感知质量的动态业务协商机制、应用层客户感知的评价标准及无线资源管理方案的研究；主要研究成果包含：提出了基于RBF神经网络的业务指令评价方法、面向客户感知的网络性能评价模型；提出根据网络资源的变化动态调整业务的动态协商机制，能够体现客户对网络质量的感知；分析了几种典型的即时通信服务的传输特性；进一步为移动互联网应用用户的服务行为提出新的建模方法。在无线网络客户感知方面具有重要意义。.第三方面，主要基于所建立的异构认知网络架构和客户感知评价模型，提出.基于有效容量的跨层方案、基于能量效率的跨层方案，初步进行了基于有效容量的资源管理算法、基于能量效率的资源管理算法研究，取得了相对较优的实验结果，对于跨层资源管理方法的研究具有一定参考价值。.第四方面，通过对异构认知网络中跨层资源管理的各个方案的仿真分析，得出仿真数据，并对数据进行分析。.这些成果为我们深入分析异构认知网络的资源管理方案，提供了直接参考,具有重要意义。