利用自主策略机制实现联合无线资源管理

收稿日期：２０１２‐０４‐０９网络出版时间：２０１２‐０９‐１２

基金项目：国家自然科学基金资助项目（６１０７２０６８）；国家重点基础研究发展计划（９７３计划）课题资助项目（２００９ＣＢ３２０４０４）；国家杰出青年

科学基金资助项目（６０７２５１０５）；长江学者和创新团队发展计划资助项目（ＩＲＴ０８５２）

作者简介：张文柱（１９７０－），男，副教授，博士，Ｅ‐ｍａｉｌ：ｗｚｚｈａｎｇ１＠ｍａｉｌ．ｘｉｄｉａｎ．ｅｄｕ．ｃｎ．

网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／６１．１０７６．ＴＮ．２０１２０９１２．１０１２．２０１２０６．１２惨００２．ｈｔｍｌｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１‐２４００．２０１２．０６．００２

利用自主策略机制实现联合无线资源管理

张文柱，周晓倩，冯成晓

（西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室，陕西西安　７１００７１）

摘要：提出了一种基于案例推理的最优策略产生方法，用于异构无线网络系统自主高效的无线资源管理

及优化．该方法利用案例检索与匹配算法，从案例库中寻找最合适的再用策略；利用基于相似度概率的策

略再用算法，改进新策略学习的效率和质量；应用贪婪算法，产生没有可用案例情况下的应对策略．此外，

该方法在学习的基础上对策略案例库进行实时的更新．仿真结果表明，该算法具有高效的在线学习能力，

能够有效提升网络在频谱效用和阻塞率方面的性能，实现自主的无线资源管理．

关键词：最优策略；异构无线网络；无线资源管理；频谱效用

中图分类号：ＴＮ３９３文献标识码：Ａ文章编号：１００１‐２４００（２０１２）０６‐００１０‐０６

Ｊｏｉｎｔｒａｄｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｐｏｌｉｃｙｓｔｒａｔｅｇｙ

ＺＨＡＮＧＷｅｎｚｈｕ，ＺＨＯＵＸｉａｏｑｉａｎ，ＦＥＮＧＣｈｅｎｇｘｉａｏ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂ．ｏｆＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｅｒｖｉｃｅＮｅｔｗｏｒｋｓ，ＸｉｄｉａｎＵｎｉｖ．，Ｘｉ摧ａｎ　７１００７１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ａｃａｓｅ‐ｂａｓｅｄｒｅａｓｏｎｉｎｇａｐｐｒｏａｃｈｆｏｒｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐｏｌｉｃｙｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｒａｄｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｉｎａｎａｕｔｏｎｏｍｏｕｓａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｏｄｅｉｎｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋｓ．Ｉｔｓｅａｒｃｈｅｓｆｏｒｔｈｅｍｏｓｔａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｒｅｕｓｅｐｏｌｉｃｙｉｎｔｈｅｃａｓｅｌｉｂｒａｒｙｂｙｕｔｉｌｉｚｉｎｇｃａｓｅｒｅｔｒｉｅｖａｌａｎｄｍａｔｃｈｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ，ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｎｅｗｐｏｌｉｃｙｓｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｑｕａｌｉｔｙｏｆｌｅａｒｎｉｎｇｂｙｕｔｉｌｉｚｉｎｇｔｈｅｐｏｌｉｃｙｒｅｕｓｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ．Ｔｈｅａｐｐｒｏａｃｈａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｇｒｅｅｄｙａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｃｏｐｉｎｇｐｏｌｉｃｉｅｓｗｈｅｎｔｈｅｒｅｉｓｎｏｃａｓｅａｖａｉｌａｂｌｅ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｉｔｕｐｄａｔｅｓｉｎｒｅａｌｔｉｍｅｔｈｅｐｏｌｉｃｙｃａｓｅｌｉｂｒａｒｙｂａｓｅｄｏｎｌｅａｒｎｉｎｇ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｐｐｒｏａｃｈｏｗｎｓ

ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｎｌｉｎｅｌｅａｒｎｉｎｇａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｂｌｏｃｋｉｎｇｒａｔｅｔｏｇｅｔｈｅｒｗｉｔｈｓｐｅｃｔｒｕｍｕｔｉｌｉｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｉｔａｃｈｉｅｖｅｓｔｈｅａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｒａｄｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．

ＫｅｙＷｏｒｄｓ：　ｏｐｔｉｍａｌｓｔｒａｔｅｇｙ；ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋｓ；ｒａｄｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｓｐｅｃｔｒｕｍ

ｕｔｉｌｉｔｙ在ＩＭＴ‐Ａｄｖａｎｃｅｄ环境下，重叠的网络覆盖、多样的业务需求以及互补的技术特性使得异构无线接入网

之间的协同和资源共享成为必需［１］．在这种情况下，希望能将所有的无线资源进行整合，实现一种“联合”管

理的形式．这样，联合无线资源管理（ＪｏｉｎｔＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＪＲＲＭ）被提了出来，它能够动态、协调地管理无线资源在不同的无线接入系统下的分配和再分配，使得无线资源的使用更加经济有效［２］．

目前，很多文献提出了有关联合无线资源管理的方法．例如，文献［３］提出了多个终端并行接入情况下的联合无线资源管理算法，用于简化联合无线资源管理算法处理的复杂性；文献［４］使用模糊分析层次分析法，通过引入用户参数和网络条件之间的优先级，实现异构网络的选择；文献［５］采用耦合的方法，提出了蜂

２０１２年１２月

第３９卷　第６期　西安电子科技大学学报（自然科学版）ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＸＩＤＩＡＮ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　Ｄｅｃ．２０１２Ｖｏｌ．３９　Ｎｏ．６