OFDMA蜂窝中继网络资源管理的随机模型及其关键算法研究

无线移动通讯快速发展并即将步入具有更高数据率和更大系统容量的4G时代。以OFDMA为基础的WiMAX和LTE两大技术阵营都引入了中继技术。资源管理是基于OFDMA的下一代蜂窝中继网络的关键问题。本项目将综合地运用随机过程、排队网络、随机Petri网、随机进程代数、博弈论等数学理论方法对OFDMA蜂窝中继网络资源管理中的共性问题进行归纳，构建基本的随机模型，并进行有效的定量分析，重点计算系统吞吐量、服务质量、公平性、稳定性等无线蜂窝网络的重要性能指标。给出高效的计算方法，对多层次多维度的随机模型进行等价、逼近、近似求解。采用最优化理论和随机决策方法对中继网络中资源管理关键算法进行参数优化，设计基于理论模型的优化算法。并搭建系统仿真平台对模型进行模拟验证，根据模拟反馈结果对模型进行修改，对算法进行再优化，使得模型可以指导实际并应用于实际。

本项目关注无线通讯网络的随机模型及关键算法的研究，是下一代无线网络中的重点理论研究课题。以OFDMA蜂窝中继网络资源管理中的一些关键的问题为出发点，构建基本随机模型，对模型进行求解与分析，归纳它们的共性特征及给出有效的计算方法，并对关键算法进行优化设计。本项目利用Markov过程、排队网络、最优化方法和博弈论等理论工具研究了下一代无线通讯网络资源管理中的一些关键问题，例如中继选择模型、多信道模型、随机负载均衡问题、VoIP业务的自适应调度问题等，构建下一代无线通讯网络研究在系统级的定性与定量模型方法与指标体系；关注复杂随机模型求解及关键计算方法改进，探索无线通讯网络中随机模型性能评价的分析方法；搭建基于OFDMA的下一代无线通讯网络的系统级仿真平台，并利用并行技术对系统级仿真平台进行优化，大大改进了其运行效率。