终端用户视频体验 - 数学建模社区-数学中国

【摘要】近年来,随着无线通信和互联网技术的不断发展,语音、视频、数据业务需求急剧增长,为了更好的提升无线覆盖和小区容量以满足用户对于无线业务的体验要求,LTE-Advanced的标准化进程中正式提出了异构网络(Heterogeneous Networks, HetNets)的研究课题,通过在小区网络中引入比传统宏基站发射功率更小的低功率节点,有效提高频谱资源利用率。因此,基于异构网络的资源分配问题成为了一个研究热点。大量的研究工作主要集中于提升系统吞吐量以及以最优能效进行资源分配,却很少从用户的角度出发,针对不同业务的用户体验(Quality of Experience, QoE)模型,分配HetNets系统资源,保证较低系统能耗的同时,提升用户体验。论文正是基于用户体验和能效展开异构网络的资源分配研究工作。轮文首先针对一个由宏基站和多个家庭基站组成的双层OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Acess)网络的下行传输场景,研究了基于不同业务用户体验的资源分配问题。在该场景下,不同的移动终端分别承载不同种类业务,不同业务的用户体验用可分配到的带宽表征,采用粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)对系统资源进行优化分配,该算法能够满足不同种类业务的QoE需求,使系统内用户的体验质量之和最大化。仿真结果表明,该算法由于针对不同业务的用户体验特性分配无线资源,有效地避免将资源分配给体验质量已得到满足的用户而导致的过剩现象,系统的用户体验之和优于最大化系统吞吐量的资源分配算法。在考虑移动终端用户体验的同时,针对终端的能效问题,论文研究了进一步的最大化用户体验能效的资源分配问题,建模了基于用户体验的能效最优模型,利用多目标粒子群算法(Multi Objective Particle Swarm Optimization, MOPSO)求解复杂的多目标优化问题,使用户的用户体验能效最大化。仿真结果表明,该算法有较快的收敛性,并能有效避免将能量浪费在已经达到满意度要求的用户上,符合未来绿色通信的理念。更多还原