C-RAN系統(tǒng)下基帶池資源管理模型和相關算法研究.pdf

1、新一代移動通信網絡C-RAN是基于集中化處理(Centralized)、協(xié)作式無線電(Cooperative Radio)和實時云計算構架(Real-time Cloud Infrastructure)的無線接入網構架，將傳統(tǒng)分布式基站分為基帶處理單元和遠端無線射頻單元，所有基帶處理單元集中管理，并通過高帶寬低延遲的光傳輸網絡和遠端無線射頻單元連接起來。新型的網絡結構可以改善傳統(tǒng)網絡建設、運維成本高昂，頻譜利用率低以及擴容和升級困難等不

2、足，滿足日益增長的用戶需求。目前C-RAN系統(tǒng)下基帶池資源管理與配置以及相關算法研究成為新一代移動通信研究的重點，本文從基帶池內虛擬機的設計和虛擬機資源管理方面對C-RAN系統(tǒng)中的基帶池資源管理和配置展開研究，在保證標準規(guī)定的服務質量的前提下，以提高資源利用率和資源運營收益，降低任務處理的總時延和系統(tǒng)總體能耗為目標，建立高效的資源管理模型和進行了相應的算法的改進。本文的主要貢獻：
　?。?）在滿足協(xié)議要求的實時性和資源約束的前提下

3、，分析了實時移動通信的特點并結合虛擬化技術，針對基帶池內的虛擬機配置方法問題，建立基于提高系統(tǒng)資源利用率和降低總任務處理時間兩個目標的優(yōu)化模型，并提出加窗改進的空間迭代算法，改進算法在計算復雜度稍大于原空間迭代算法的前提下，獲得更快的收斂速度和近似全搜索算法的收斂精度，并通過實驗仿真驗證了虛擬機配置模型和改進算法的合理性和優(yōu)越性；
　?。?）進一步分析了用戶請求負載特點，針對虛擬機資源分簇管理問題，在不同用戶請求負載下以降低系統(tǒng)能

4、耗為目標，建立與用戶需求相匹配的虛擬機分簇管理模型，保證了在不同的用戶請求負載下設計出符合用戶負載特點的固定分簇方案，同時進一步從選擇算子和交叉算子兩個方面的改進現(xiàn)有遺傳算法“早熟”的問題，改進算法較現(xiàn)有遺傳算法具有相近的計算復雜度的前提下，獲得更好的收斂性能，最終通過實驗仿真證明算法的可行性與優(yōu)越性；
　　（3）將基帶池資源分為固定資源部分和共享資源部分，通過引入運營收益的概念，建立以最大化基帶池資源收益為目標的資源配置模型，確

5、定不同用戶總請求負載下的共享資源容量配置。當固定部分資源足夠當前用戶需求時，使用固定部分虛擬機資源為用戶服務，當用戶請求數(shù)超出固定資源部分所能服務的用戶數(shù)時，使用共享資源為超出的用戶請求動態(tài)配置所需類型的虛擬機并完成相關的任務處理，既保證了用戶服務質量又提高了基帶池內資源利用率。最后通過仿真實驗驗證了方法的正確性。
　　本文對基帶池內虛擬機配置、虛擬機分簇管理和共享資源池配置展開相應研究，但由于時間等因素影響，本文還存在著許多不足