在WiMAX網路中運用即時啟發式演算法分配下行Band AMC頻譜資源

A Real Time Heuristic Resource Allocation Algorithm for Downlink Band AMC in WiMAX Networks

王維謙(Wei-Chien Wang)

指導教授 ： 林志浩

中原大學/商學院/資訊管理研究所/碩士(2009年)

https://doi.org/10.6840/cycu200901241

摘要

無線網路傳輸的服務，已經由早期使用的文字傳輸型態，提昇到現今多媒體應用的服務等級，隨著多媒體應用環境的普及率越高，使用者對於高速率資料的傳輸需求也相對增加，然而可以使用的頻寬資源仍然有限，為了增加無線頻寬資源的使用效率，並同時根據各個使用者不同的通道品質狀況狀態調整配置，就需要一套有效的資源分配方法進行頻寬資源的管理與配置。
本研究目的在於以正交分頻多工擷取之無線網路環境中，設計出一套方法來提供子通道的配置準則，對於各個使用者所使用之資源與環境做出權衡的機制，希望能夠讓系統整體的流量產出增加，利用基因演算法收斂速度快與全局處理之優勢，期望發展出一套即時之配置演算法，達到系統流量產出以及服務品質的權衡。
在本研究中針對兩種基因演算法的參數設定，採用了田口式正交表的設計分析方式，將實驗的次數有效減少，並且分析其各別變數與階層之間對於實驗之影響分析。此外本實驗也針對配置之方式作一分析，提出較為有效率之配置方式，減少資源的浪費。
而根據本研究實驗之結果，利用數學最佳化技巧為基礎之方略，對於服務提供者的頻寬資源，能夠提供一個即時之分配策略的參考方針，並且根據配置之結果，發展出一更快之演算機制，使服務提供者在面對WiMAX網路資源管理的問題時，可以有一可參考配置資源模式的準則來依循。

關鍵字

子通道分配 ； 基因演算法 ； 正交分頻多工擷取 ； WiMAX

並列摘要

In recent years, the rapidly growing demands for high data rate and multimedia have driven the great development of the wireless mobile internet access. So Internet service providers needs an effective resource allocation algorithm to increase the resource utilize ratio according to every user’s channel quality by modifying the resource allocation scheme.
The objective of this thesis is to design a novel genetic algorithm, which provides a rule for sub-channel allocation in OFDMA networks. The algorithm can increase the throughput of OFDMA networks. This study proposed a MTGA(Mutual Therapeutic Genetic Algorithm) to solve the resource allocation problem and analyze the influence of variables in experimental result by using Taguchi experiment design in two genetic algorithms.
The experimental results show that our approach can increase the resource utilization for downlink Band AMC in WiMAX Networks. According to the resource allocation results, we also developed a real-time heuristic for Internet service providers to handle the resource allocation problems.

並列關鍵字

OFDMA ； WiMAX ； sub-channel allocation ； genetic algorithm

參考文獻

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