异构云小区网络中基于时延保证的资源配置新方法

Heterogeneous Cloud Small Cell Networks (HCNet) have attracted much attention due to its advantages such as feasible deployment, low energy consumption, user capacity enhancement and so on. To complement mobile terminals’ hardware limitation, HCNet can be used to support mobile terminals. In this text, mobile terminal can be sensitive to the computation delay. Reasonable resource allocation can help reduce the computation delay, however, less work has been done on this area. Moreover, when combing computation delay with factors such as terminals’ mobility, antenna, multimedia transmission, energy efficiency optimization, new technology issues will occur. In this work, with the aim of optimizing computation delay, joint computation and wireless resource allocation strategy, downlink transmission reconfiguration method and uplink transmission reconfiguration schemes are studied and proposed. Furthermore, theoretical basis is provided for efficient computation, reliable user service and reasonable resource management.

异构云小区网络由于其部署灵活、耗能低、资源弹性管理、用户能力增强等优势，成为未来5G研究热点。为弥补用户终端硬件不足，异构云小区需要分担终端的计算任务，缓解其计算压力，这将导致终端对相关数据的计算时延较为敏感。合理的分配网络资源能够降低计算时延。然而，目前在异构云小区网络中针对时延问题的资源分配方案较少。此外，当考虑用户移动、天线分配、多媒体业务传输、能量效率优化等因素时，要保证用户计算时延，实现网络性能的显著提升，还有一些新的技术问题亟待解决。本课题拟围绕异构云小区网络中的资源配置方法展开研究，以计算时延保证的核心目标，分别设计计算及无线资源联合分配策略、下行传输配置方案以及上行传输配置方案，为异构云小区网络更高效的完成计算任务、更可靠服务用户和更科学的管理资源提供理论依据。

近年来，智能手机、平板电脑、可穿戴设备等智能终端迅速普及，虚拟现实、音视频处理、远程医疗等无线应用日益丰富，人们进入移动互联时代，无线应用产生了大量的计算及海量数据需求。将终端部分计算需求移到云端，构建能够提供计算服务、海量数据存储、弹性收放资源的异构云小区网络成为热门的研究方向。异构云小区是未来5G 研究热点，具有资源按需管理、计算能力强、能耗低、部署成本低等优点，是满足智能终端计算及存储需求，提供高速、大容量无线接入最具前景的备选方案。.本课题针对现有异构云网络中的无线资源分配策略、内容缓存机制以及上行传输配置等相关知识进行调研和学习，同时设计并初步搭建仿真平台，并从典型算法入手进行仿真研究，此外将仿真结果与理论值比较，为下一步的新型算法研究奠定了基础。另外，围绕异构云网络中的无线资源分配策略、内容缓存管理机制以及基于时延优化的上行传输配置三个方面进行设计并提出新型算法，对新型算法进行仿真，并与已有算法进行比较，验证提出算法的可靠性。最后，根据实验结果修改相关参数，取得较为理想的性能改进效果，为异构云网络实现更高速的接入、更可靠的运行和更科学的管理提供理论依据。.课题组在国际、国内有较大影响力的期刊和会议上发表或录用论文总计32篇，其中SCI检索论文6篇，EI检索论文31篇；已申请5项国家发明专利；培养博士研究生4名，1名已经毕业；硕士研究生6名，其中2名在读，4名已经毕业。已完成1篇博士学位论文和4篇硕士学位论文。.本课题归纳了异构云小区网络特性和资源分配需求，据此搭建了应用于异构云小区网络的仿真平台，并对异构云网络中的无线资源分配策略、内容缓存管理机制和基于时延优化的上行传输配置中的关键技术展开研究。