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下一代无线系统的目标之一是能为移动用户提供无处不在的网络,要建立一个单一的无线通信系统来满足所有业务要求是不切合实际的。UMTS网络覆盖面积广,支持移动性高,但数据率却相对较低;而WLAN可以向用户提供高的数据率,但网络的覆盖面积小,移动性支持较差。将两种网络融合起来,这样可以发挥不同网络的优势,为移动用户提供不同类型的服务。本论文以异构无线网络为背景,从异构无线网络的网络架构出发,研究了联合无线资源管理问题。 首先,在异构无线网络中进行联合的无线资源管理必然存在不同无线接入系统之间的信息交互,因此,作者从研究异构无线网络的网络架构出发。在本文的第二章中,作者针对目前松耦合与紧耦合的UMTS/WLAN融合网络架构在系统间通信方面存在的缺陷,以及光纤无线电(Radio-over-Fiber,RoF)技术在无线通信领域的逐步应用,提出了一种新的基于RoF的UMTS/WLAN网络架构,并在此架构下提出了新的系统间通信算法以及快速垂直切换算法。前者可以降低系统间通信时UMTS核心网络和 Internet核心网络的信令和数据负载,这为在异构无线网络中实现联合的无线资源管理提供了便利条件;后者可以降低垂直切换的切换时延和丢包率。 在本文第三章中,作者研究了IEEE802.11e的网络性能。针对现有的EDCF的非饱和模型存在的问题,提出了一个新的3维Markov模型,该模型可以对EDCF在非饱和状态下各业务的吞吐量和接入时延进行准确地分析与预测,这为以后在异构无线网络中进行联合无线资源管理提供了预测WLAN网络状态的方法。在该模型的基础上,作者还提出了一种WLAN中的基于效用函数的呼叫接纳控制策略。该策略可以使WLAN始终处在一种合理的负载状况下,使网络的总效用最大。 在本文的第四章和第五章中,作者研究了异构无线网络中的联合无线资源管理。在第四章中,作者指出了现有的异构无线网络中联合呼叫接纳控制和流量均衡策略仅仅认为不同的无线接入系统具有不同的覆盖面积和网络容量,而没有考虑它们在物理层和链路层的具体特性。因此,作者在对UMTS和WLAN两种无线接入系统底层特性进行准确分析的前提下,结合应用层为不同业务设定的效用函数,利用跨层信息提出了一种新的联合呼叫接纳控制及流量均衡策略。该策略可以使异构无线网络中所有呼叫的效用总和最大。 在本文的第五章中,作者针对在异构无线网络中不同的网络运营商之间存在竞争关系的情况,将博弈的理论引入了联合无线资源管理中,提出了联合无线资源管理中的两个非合作博弈模型。首先,长期的博弈模型被提出用于指导UMTS和WLAN两种网络对各类业务的带宽划分。然后,在此带宽划分的基础上,短期的博弈模型又被提出用于指导两种网络的呼叫接纳控制策略。根据这两个博弈的Nash均衡解制定的联合无线资源管理策略可以使两种网络的总效用达到最大。 本文第六章对全文的工作进行了简要的总结,并对未来的研究方向提出了进一步的建议。