本文關鍵詞：頻譜共享環(huán)境下基于服務質量保證的多用戶接入策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在多媒體通信網絡中,頻譜的擁擠狀況會隨著所需承載的用戶數量、應用多樣性以及服務需求的增加而變得日益嚴峻,用戶動態(tài)接入機制是通過對相關接入策略的研究,提高認知網絡中用戶接入質量和服務能力,在現有的頻譜動態(tài)接入研究中,很少考慮到緩存容量受限條件下,具有異構業(yè)務特性的多用戶服務質量保證的問題。在緩存不是無限大的實際約束下,采用網絡編碼的服務方式對時延不敏感業(yè)務加以處理,即對于非實時性的用戶數據業(yè)務,當信道中有用戶被服務完成后,便可將緩存隊列中的用戶推入到服務隊列,當考慮了實際緩存長度之后,將兩個或多個非實時業(yè)務數據包進行網絡編碼操作,之后再存入緩存,等待信道有空閑時再對其進行服務,研究表明基于該策略的接入機制,能夠在授權用戶呼叫到達速率增加或是服務時間延長的條件下,最大限度的減少非授權用戶沖突可能性。 其次,網絡編碼服務的引入會改變數據流的特性,其網絡吞吐量、時延以及丟包性能都隨之發(fā)生了變化,而該領域研究的關注范圍主要集中在網絡容量的分析,以及達到這種理想的容量所需要構建的編碼方式,卻很少有研究考慮到諸如時延和丟包率等重要性能指標的分析與建模。由于數據流融合帶來的相關性差異使得對流的分析過程發(fā)生變化,對編碼數據流進行數學模型的搭建,可以使得這種分析變得清晰,從而為后續(xù)網絡應用與優(yōu)化提供重要的理論基礎。網絡中丟包特性的研究歷來也被眾多研究者所重視,但大多數研究的是基于確知性數據流網絡中的丟包性能問題,針對現實網絡中使用較多和覆蓋面廣的突發(fā)式流量模型而言,需要更進一步的研究。在此背景下,針對多用戶動態(tài)接入策略,由于數據流融合過程的加入,會使得對編碼后的丟包模型建立和分析變得更加具有挑戰(zhàn)性。并且,隨著數據業(yè)務多樣性的增加,用戶對諸如語音視頻等應用的服務質量要求也在提高,因此丟包邊界也成為了工業(yè)界和學術界所共同關心的指標。這些指標的研究對于用戶服務質量的保證有重要理論價值。 在對上述關鍵問題研究的基礎上,討論了下一代移動健康網絡中多用戶接入的服務質量問題。尤其是對于健康服務具有迫切需求的今天,醫(yī)養(yǎng)結合、健康監(jiān)護與大數據服務已逐漸融合,基于人體生理參數優(yōu)先級分類的服務,是在大數據時代實現具有區(qū)分服務的可移動智能健康網絡的有效方法,利用智能終端作為集中收發(fā)裝置,實現醫(yī)護人員或監(jiān)測中心對多個護理對象的健康服務。盡管有關移動健康醫(yī)療的一些領域得到了學者廣泛關注與研究,然而,關于無線頻譜資源限制而產生的用戶健康服務需求得不到滿足等關鍵性問題仍然存在,在此背景下,研究基于健康對象分類服務機制的解決方案就顯得非常有必要,同時,將生理參數按臨床處理的緊急程度對其進行分類,對于提高監(jiān)護者的主動接入性能、移動健康網絡的連接性、網絡利用率以及老年對象和重病患者的服務可靠性均有幫助。針對急劇增加的健康服務需求,目前的移動健康系統(tǒng)采用專網專用的方式來應對,但對于大數據應用下的健康醫(yī)療服務而言,已經難以滿足服務需求,本文提出的健康用戶服務策略則是以現有的身體傳感網為基礎,并考慮到了低成本和可擴展性來提升移動健康網絡中用戶接入的服務質量。 文中對基于服務質量保證的健康網絡接入機制作了較深入探討,將用戶的生理健康信息分為具有三個不同響應等級的信息類,以表示他們在臨床治療中相互之間緊急程度的高低。從高優(yōu)先級信號到低優(yōu)先級信號的生理健康信息分類分別是：臨床治療緊急程度最高的實時生理參數信號、一般重要性的非實時信號,以及電子健康檔案。智能終端發(fā)送生理健康信息時,基于無線信道繁忙程度并依據其優(yōu)先級特性進行發(fā)送,實時健康數據具有最高優(yōu)先級的接入信道能力,因此處于緊急狀態(tài)下的健康用戶能夠以最優(yōu)的服務質量完成通信,使該類用戶獲得最及時的服務。
【關鍵詞】：頻譜共享 多用戶接入 服務質量 健康網絡 網絡編碼
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.8
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 1 緒論13-28
• 1.1 本文的研究背景13-18
• 1.2 國內外研究現狀18-24
• 1.3 論文的研究內容和組織結構24-28
• 2 頻譜共享研究中的基本理論和模型28-47
• 2.1 引言28-29
• 2.2 基于狀態(tài)圖的數學架構29-40
• 2.3 網絡演算的基本理論40-45
• 2.4 用戶服務質量評價建模45-46
• 2.5 本章小結46-47
• 3 基于多狀態(tài)多用戶模型的接入策略研究47-66
• 3.1 引言47
• 3.2 馬爾科夫隨機接入模型分析47-49
• 3.3 基于網絡編碼的多狀態(tài)多用戶動態(tài)接入策略49-53
• 3.4 系統(tǒng)狀態(tài)轉移模型53-57
• 3.5 多用戶認知網絡性能參數評估57-59
• 3.6 數值分析59-65
• 3.7 本章小結65-66
• 4 基于多用戶接入策略的丟包性能研究66-84
• 4.1 引言66-68
• 4.2 編碼流到達模型和服務模型68-77
• 4.3 編碼節(jié)點模型建立77-78
• 4.4 基于多用戶動態(tài)接入策略的網絡丟包性能分析78-82
• 4.5 數值分析82-83
• 4.6 本章小結83-84
• 5 基于服務質量保證的健康網絡多用戶接入研究84-102
• 5.1 引言84-87
• 5.2 移動健康系統(tǒng)網絡模型87-90
• 5.3 基于健康呼叫服務質量保證的策略研究90-93
• 5.4 數值分析93-101
• 5.5 本章小結101-102
• 6 總結與展望102-105
• 6.1 總結102-104
• 6.2 未來工作104-105
• 致謝105-107
• 參考文獻107-117
• 附錄1 攻讀博士學位期間主要研究成果117

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