《新一代移动通信无线资源管理关键技术研究.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新一代移动通信无线资源管理关键技术研究.pdf（103页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、电子科技大学硕士学位论文新一代移动通信无线资源管理关键技术研究姓名：王卓申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：唐友喜20050420电子科技大学硕士学位论文中文摘要随着移动通信技术的飞速发展，用户对于系统容量的要求日益增加，与此同时，为移动用户提供多种业务类型的服务也是未来移动通信系统发展的必然趋势。在基于C D M A 技术的第三代移动通信系统中，无线资源管理已经成为一个关键的解决手段之一J。伴随着第三代移动通信系统商用时代的即将到来，对后三代第四代移动通信系统关健技术的研究也已经开始，而无线资源管理策略也是其中之一，是会影响系统性能保证用户服务质量的关键所在。本文主要对宽带码分多
2、址系统和以正交频分复用为关键技术的后三代系统中的无线资源管理策略进行了研究。本文在介绍了宽带码分多址系统中的无线资源管理策略和后三代系统结构及关键技术的基础上展开了对后三代系统无线资源管理策略的研究。用户需求对成熟的宽带码分多址系统的应用提出了更高要求，本文就研究了宽带码分多址系统中一种高抗干扰、抗毁性无线资源管理算法。民用移动通信作为军用移动通信的补充，必须在保证保密性的同时提高其抗干扰和抗毁能力。那么在不允许对已建好的基础设施做出大范围改动的前提下，是否可通过无线资源管理策略来保证军用通信的畅通就是本文的研究重点之一。接下来逐渐展开对后三代系统无线资源管理的研究，主要包括：单入单出正交频分
3、复用系统的用户容量和系统性能(阻塞率和中断率)研究；后三代多入多出系统中，在强相关信道条件下系统模式(单入单出与多入多出)间的切换算法。关键词：宽带码分多址，后三代，正交频分复用，单入单出，多入多出，无线资源管理，服务质量电子科技大学硕士学位论文A B S T R A C TW j t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fm o b i l ec o m m u n i c a t i o nt e c h n i q u e c u s t o m e r s d e m a n do nh i g hc a p a c i t ys y s t e
4、 mi si n c r e a s i n g A tt h es a m et i m e，i ti sac e r t a i nt r e n do ft h ef u t u r em o b i l ec o m m u n i c a t i o ns y s t e m st op r o v i d ec u s t o m e r sw i t hv a r i o u ss e r v i c e s R a d i oR e s o u r c eM a n a g e m e n tf R I t M lh a sa l r e a d yb e e no n eo
5、ft h ek e yi s s u e si nC o d eD i v i s i o nM u l t i p l eA c c e s s(C D M A)b a s e d3 r dG e n c r a t i o n(3 G 1M o b i l eT e l e c o m m u n i c a t i o nS y s t e m s l J l-C o u o l ew i t h3 Gc o m m e r c i a ld a y si u s ta r o u n dt h ec o m e r,w eh a v eb e g u nc a r r y i n ga
6、 ni n v e s t i g a t i o ni nk e yi s s u e si nB e y o n d3 Go r4 GM o b i l eT e l e c o m m u n i c a t i o nS y s t e m s a n dr a d i or e s o u r c em a n a g e m e n tb e i n go n eo ft h e m w h i c hi St h ek e yo fi n f l u e n c i n gs y s t e mp e r f o r m a n c ea n da s s u r i n gc
7、u s t o m e r s Q u a l i t yo fS e r v i c ef Q o S)T h i sp a p e rm a i n l yw o r k so v e rr a d i or e s o u r c em a n a g e m e n ts t r a t e g i e si nW i d e b a n dC o d eD i v i s i o nM u l t i p l eA c c e s s(W C D M A)s y s t e m sa n dO r t h o g o n a lF r e q u e n c yD i v i s i
8、 o nM u l t i p l e x i n g(O F D M)一b a s e dB e y o n d3 G(B 3 G 1s y s t e m s T h i sp a p e re x t e n d sr a d i or e s o u r c em a n a g e m e n tr e s e a r c hb a s e du p o nab r i e fp r e s e n t a t i o no fR R Mi s s u e si nW i d e b a n dC o d eD i v i s i o nM u l t i p l eA c c e
9、s s(W C D M A)s y s t e m sa n ds y s t e ms t r u c t u r e，a sw e l la sk e yi s s u e si nB e y o n d3 Gs y s t e m s T h eu s e r sc l a i mf o rc o m p r e h e n s i v ea p p l i c a t i o n si nW C D M As y s t e m s，S Ow ei n v e s t i g a t eah i g ha n t i i n t e r f e r e n c e，a n t i-d
10、a m a g eR R Ma l g o r i t h mi nW C D M As y s t e m s S e r v i n ga sac o m p l e m e n tt om i l i t a r yc o m m u n i c a t i o n s，c i v i lc o m m u n i c a t i o n sm u s tk e e ps e c r e t，a n da tt 1 1 es a m et i m em u s te n h a n c ea n t i i n t e r f e r e n c ea n da n t i d a m
11、a g ea b i l i t y S of 打a ss e r v i c ep r o v i d e ri Sc o n c e m e d i ti Sn o ta l l o w e dt om o d i f yi n f r a s t r m c t u r ea l r e a d yb u i l ti nl a r g e s c a l e T h e r e f o r e，t oe u s u r er e l i a b l ec o m m u n i c a t eb yR R Ms c h e m e si So n ek e yp o i n ti n
12、v e s t i g a t e di nt h i sc h a p t e r T h e n w eg r a d u a l l ye x t e n dR R Ms f f a t e g i e sr e s e a r c hi nB 3 Gs y s t e m s，i n c l u d i n gu s e rc a p a c i t ya n ds y s t e mp e r f o r m a n c e(e g b l o c kr a t i oa n do u t a g er a t i o)i n v e s t i g a t i o ni nS i
13、n g l eI n p u tS i n g l eO u t p u t O r t h o g o n a lF r e q u e n c yD i v i s i o nM u l t i p l e x i n g(s i s 0 一O F D M)s y s t e m s，a n das y s t e mm o d es w i t c h(b e t w e e nM u l t i p l eI n p u tM u l t i p l eO u t p u ta n dS i n g l eI n p u tS i n g l eO u t p u t)a l g o
14、r i t h mu n d e rh i g hc o r r e l a t e dc h a n n e lc o n d i t i o n si nB e y o n d3 GM I M Os y s t e m s K e yW o r d s：W i d e b a n dC o d eD i v i s i o nM u t i p l eA c c e s s，B e y o n d3 6,O r t h o g o n a lF r e q u e n c yD i v i s i o nM u l t i p l e x i n g，S i n g l eI n p u
15、tS i n g l eO u t p u t，M u l t i p l eI n p u tM u l t i p l eO u t p u t，R a d i oR e s o u r c eM a n a g e m e n t，Q u a l i t yo fS e r v i c e1 i t 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论
16、文中作了明确的说明并表示谢意。D签名：，日期：J 阿年仁月沙日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)b签名：导师签名：期：o 万年讧月D 日一皇王型堇奎堂塑主主焦鲨皇3 G P PA H A R QA M CB 3 GB C HB E RB P S KB SC A CC D M AC L DC PC P I
17、C HE c N oC R SC SC S Ie m P PF A M A SF D M AF E RG O SG S M1，i nl C ll E缩略字表3r dG e n e r a t i o nP a r t n e r s h i o pP r o j e c tA d a p t i v eH y b r i dA u t o m a t i cR e p e a tR e q u e s tA d a p t i v eM o d u l a t i o nm a dC o d i n gB e y o n d3 GB 1-o a d c a s tC h a n n e lB
18、i tE r r o rR a t i oB i n a r yP h a s eS h i f tK e y i n gB u s eS t a t i o nC a l lA d m i s s i o nC o n t r o lC o d eD i v i s i o nM u l t i p l eA c c e s sC r o s sL a y e rD e s i g nC o m p l e t eP a r t i t i o n i n gC o m m o nP i l o tC h a n n e lC o d eE n e r g y-t o n o i s eD
19、e n s i t yC o m p l e t eR e s o u r c eS h a r i n gC o m p l e t eS h a r i n gC h a n n e lS t a l eI n f o r m a t i o nE n h a n c e dM u l t i L e v e lP r e c e d e n c ea n dP r e e m p t i o nF u t u r eA d v a n c e dM o b i l eA c c e s sS y s t e mF r e q u e n c yD i v i s i a nM u l t
20、 i p l eA c c e s sF r a m eE r r o rR a t i oG r a d eo f S e r v i c eG l o b a lS y s t e mf o rM o b i l eC o m m u n i c a t i o nI n d e p e n d e n tI d e n t i c a lD i s t r i b u t i o nI n t e r-C a r r i e rI n t e r f e F e n c eI n f o r m a t i o nE l e m e n t第三代移动通信伙伴计划自适应泓合自动重传请求自适
21、应调制编码后3 G广播信道误比特率二进制相移键控基站呼叫接纳控制码分多址跨层设计完全划分公共导频信道码能量噪声密度比完全资源共享完全共享信道状态信息增强的多级优先和抢占未来先进的移动接入系统频分多址误帧率服务等级全球移动通信系统独立同分布载波问干扰信息元素电子科技大学硕士学位论文I M T-2 0 0 0I PL AL o SM A PM J M oM SM S CN L o SN R S0 F D Mo F D M AP I EP T NP L M NP R SP S T NQ A MQ o SR A C HR D SR FR N CR R MR S C PS I MS I M oS I R
22、S I S 0I n t e m a t i o n a lM o b i l eT e l e c o m m u n i c a t i o n2 0 0 0I n t e m e tP r o t o c o lL i n kA d a p t a t i o nI i n eo f S i g h tM o b i l eA p p l i c a t i o nP a r tM u l t i p l eI n p u tM u l t i p l eO u t p u tM o b i l eS t a t i o nM o b i l eS w i t c h i n gC e
23、n t e rN o n L i n eo f S i【g h tN o nR e s o u r c eS h a r i n gO r t h o g o n a lF r e q u e n c yD i v i s i o nM u l t i p l e x i n gO r t h o g o n a lF r e q u e n c yD i v i s i o nM u l t i p l eA c c e s s sP r i o r i t yI n f o r m a t i o nE l e m e n tP e r s o n a lI d e n t i f i c
24、 a t i o nN u m b e rP u b l i cL a n dM o b i l eN e t w o r kP a r t i a lR e s o u r c eS h a r i n gP u b l i cS w i t c h e dT e l e p h o n eN e t w o r kQ u a d r a t u r eA m p l i t u d eM o d u l a t i o nQ u a l i t yo f S e r v i c eR a n d o mA C C C S SC h a 彻e IR a d i oD e l m e dS o
25、 f t w a r eR a d i oF r e q u e n c yR a d i oN e t w o r kC o n t r o l l e rR a d i oR e s o u r c eM a n a g e m e n tR e c e i v e dS i g n a lC o d eP o w e rS u b s c r i b e rI d e n t i t yM o d u l eS i n g l eI n p u tM u l t i p l eO u t p u tS i g n a l-t o-I n t e r f e r e n c eR a t
26、i oS i n g l eI n p u tS i n g l eO u t p u tX I V 国际移动电信2 0 0 0阿际协议链路自适应视距移动应用部分多入多出移动台移动交换中心非视距非资源共享正交频分复用正交频分多址优先信息成分个人识别码公众陆地移动网部分资源共享公用交换电话网正交调幅服务质量随机接入信道软件无线电无线电频率无线网络控制器无线瓷源管理接收信号码功率用户身份模块单入多出信干比单入单出皇王型堡奎兰堡主堂垡堡壅S N RS T CT e P n pT D DT D I v I AU EU M T SV-B l a s tS i g n a l-t o-N o i s eR
27、 a t i oS p a c eT i m eC o d e信噪比空时码T r a n s s m l s s i o nC o n t r o lP r o t o c o l，t n t e r n e tP r o t o c o l传输控制协议网际济议T i m eD i v i s i o nD u p l e xT i m eD i v i s i o nM u t i p l eA c c e s sU s e rE q u i p m e n tU n i v e r s a lM o b i l eT e l e c o m m u n i c a t i o nS y s
28、 t r mV e r t i c a lB e l lL a bL a y e r e dS p a c e T i m eW C D M AW i d e b a n dC o d eD i v i s i o nM u l t i p l eA c c e s sX V 时分双丁时分多址用户设备通用移动电信系统垂直的贝尔试验室分层空时编码宽带码分多址电子科技大学硕士学位论文第一章引言1 1W C D M A 系统无线资源管理概述1 1 1W C D M A 系统承载的业务U M T S 定义了四种不同类型的业务，即会话类、流类、交互类和背景类，各类业务的特征与实际应用如表1 1 所示【2
29、】。这种分类方法的主要依据是各业务对时延的敏感程度。在表1-1 中，会话类业务对时延最敏感；流类业务对时延较为敏感，但因为采用了缓存机制，所以可以容许一定的时延变化；交互类业务对时延要求较低，但为保证更好的响应时间，应为这类业务不同的流赋予不同的优先权；后台类业务则对时延不敏感，即传统的尽力而为(B e s t E f f o r t)业务。表1 1U M T S 业务与特征业务类型会话类数据流类交互类后台类保持业务流各个信息实体之保持业务流各请求一应答接受方不期间的时间关系模式待数据在确基本特征个信息实体之定时间到达维持会话关系间的时间关系保持数据的(苛刻的、低完整性保持数据的完整性的时延要
30、求)话音、可视电话、网页浏览、网络应用举例流式多媒体E-m a i l 后台下载视频游戏游戏通常用用Q o S 表征一类业务，时延只是其中的一个方面，业务的Q o S 要求通常还包括业务对数据传输速率的要求和误码率的要求等。为了更为准确地描述不同业务的特征，U M T S 还定义了更多反映业务特征的参数，表1-2 给出了这些参数的取值范围3 1。一般认为会话类和流类业务属于实时业务，采用电路交换方式为其提供服务。第一章引言表1 2 各类业务Q o S 参数会话类流类交互类后台类最大比特率k b p s 2 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0(开销)2 0 0 0(开销)最大S D U
31、大d,b y t e 1 5 0 0 1 5 0 0 1 5 0 0 1 5 0 0可靠比特率k b p s 2 0 0 0 2 0 0 0传输时延m s 8 0(B e s t S s A s T h+A s T h H y s t)成立，并且激活集未满，则U E 同此小区的连接加入到激活集中，此过程叫做事件1 A；(2)如果在r 期间，M e a s S i g n (W o r s t O l d 一曲+A s R e p H y s t)成立，并且激活集已满，则用候选集中最强的链路替换掉激活组中最弱的链路，此过程叫做事件1 C。第一章引言测量质量I导频1瞄。、讨T h A lT hH
32、y s t癖币A。s_ T h J】I漆导频2lI、。导频3I1 日往I 亩闰1-3W C D M A 软切换算法通用方案算法中部分参数含义如下：A s 劢软切换阂值；一s T h H y s t 上述闽值的滞后值；A s R e p 一局脚删除滞后值；丁触发时间；B e s t S s 激活集中最强链路C P I C H 的区o 值；W o r s t O l d&激活集中最弱链路C P I C H 的0 值；B e s t C a n d S s 候选集中最强链路C P I C H 的0 值；M e a s 一泐经滤波后的C P I C H 的o 值。事件1 A、1 B、1 c 的部分参数
33、和计算参见3 G P P 协议 8】。使用软切换比硬切换更能提高蜂窝覆盖范围和系统容量。软切换用户比例过低会降低宏分集增益，减小系统容量，而软切换用户比例过高则会占用基站过多的发射功率，同样会造成系统容量的下降。，6 电子科技大学硕士学位论文如果没有软切换，当U E 从一个小区进入邻近的小区，因没有被后者进行功率控制会导致远近效应。用非常快和非常频繁的硬切换可以在很大程度上避免这一问题，但是硬切换的执行会有一些延迟，在延迟期间仍然会产生远近问题。所以，如同快速功率控制一样，软切换也是W C D M A 系统中消除干扰的有效工具之一1 2 j。1 1 3 2W C D M A 频率问切换通常导致
34、需进行W C D M A 系统内频率问切换的因素主要有，达到当前使用频率的覆盖边界，或者是当前使用频率的负荷已经接近或达到满荷的清况。切换测量只在需要时才开始，通常采用压缩模式完成，从U E 到R N C 的切换测量报告方式采用在压缩模式期间周期性的报告。1 1 3 3W C D M A 与G S M 系统间切换W C D M A 和G S M 标准支持W C D M A 与G S M 之间两个方向的切换。使用这些切换是为了延伸覆盖区域、平衡负载、指导业务分配到最合适的系统。切换测量只在需要时才开始，通常采用压缩模式完成，从U E 到R N C 的切换测量报告方式采用在压缩模式期间周期性的报告
35、。1 1 4 呼叫接纳控制W C D M A 系统是一个干扰受限的系统，它的系统容量不是一个相对固定的值，而具有较大的弹性，服务质量与同时接受服务的用户数量之间存在平衡与折衷的关系。如果空中接口负载过分的提高，小区的覆盖区域会降低到规划值以下，且已有连接的业务质量得不到保证。在接受一个新的连接前，接纳控制需检查该接入是否会牺牲规划好的覆盖区域或已有连接的质量。C A C 是在无线接入网中接受或拒绝建立无线接入承载的请求，当承载建立或修改时接纳控制算法就被执行。接纳控制功能体位于R N C 中，在该处可获得来自几个小区的负载信息。接纳控制算法将评估建立这些承载所导致的无线网络负载的增加，这必须对
36、上下行链路两个方向分别进行评估。请求的承载仅当上下行链路的接纳控制均接受它时才可被接纳，否则由于它会在网络中产生过量的干扰而将它拒绝。接纳控制的限制条件由无线网络规划来设置。在接纳控制过程中，首先要完成对空中接口的负荷估计，对空中接1：3 的负7第一章引言荷估计也可分为上行链路的负荷估计和下行链路的负荷估计。目前主要的C A C算法可以分为如图1-4 所示的几类，C A C 的设计必须同时考虑Q o S 和G O S 要求。r 基于S I R 的C A C 算法l 基于Q o S 的c A c 算法r 上行链路上的c A c 算法 基于总干扰功率的c A c 算法lI 基于吞吐量的C A C
37、算法c A c 算法L 其它lr 基于总发射功率的C A C 算法l 下行链路上的。虻算法I 基于吞吐量的c A c 算法、l 在多业务情况下的c A c 算法l 其它图1-4 主要的C A C 算法分类1 1 4 1 基于S I R 的C A C 算法用户的S I R 一方面反映了系统为用户提供的Q o S，一方面也反映了系统的负荷轻重，所以可以通过监测用户的S I R 来判断是否有足够的剩余容量接纳新的用户。在文献【9】中提出了两种基于S I R 的C A C 算法。一种的主要思想是：当新呼叫申请接入的目的基站接受此次呼叫请求后仍然满足S I R 要求，就判决接纳此次呼叫，否则拒绝。另一种
38、算法思想是：当新呼叫申请接入的目的基站以及该基站的临近基站接受此次呼叫请求后都满足S I R 要求，就判决接纳此次呼叫，否则拒绝。1 1 4 2 基于Q o S 的C A C 算法以往传统的保护信道方法在确保低掉话率的同时往往恶化了系统新呼叫接入概率，在文献【1 0】中介绍了一种新的基于系统Q o S 的呼叫接纳控制算法，该算法的提出解决了新呼叫阻塞概率和掉话率之问的冲突问题。在判别是否接纳此次新呼叫时，是以系统以往运行情况作为依据，并且此方法是独立于系统蜂窝结构，具有更广泛的应用范围。1 1 4 3 基于总干扰功率的C A C 算法基站测量接收信号总功率，如果新的总干扰电平低于闽值，通过上行
39、链路-8 电子科技大学硕士学位论文接纳控制算法接纳此新爿j 尸的授八：i。，l+出曼I Q-1、式中l。，。当前总干扰功率的测量值，m W；接入新用户而导致的总二r _ 扰功率的增加量，m W；，。小区允许的最大总干扰功率阈值，m W。由无线网络规划设置，受小区容量、覆盖范围、用户业务类型及质量要求等限制。1 1 4 4 基于吞吐量的C A C 算法在上行链路中，若满足公式(1 2)，则接纳发请求的新用户进入无线网络：q U L+世*m(1-2)式中即。在新连接被接纳前上行链路的负载因子；址新用户的负载因子；，7。无线网络规划时设定的上行负载因子门限值。在下行链路中，若满足公式(1 3)，则接
40、纳发请求的新用户进入无线网络：+缸墨j h 删(1-3)式中可。在新连接被接纳前下行链路的负载因子；址新用户的负载因子；q D L。删无线网络规划时设定的下行负载因子门限值a1 1 4 5 基于总发射功率的C A C 算法如果新的下行链路总发射功率没有超过预先定义的目标值，则用户被接纳：只删。埘+A 圪。f 圪，枷。肼(1-4)式中圪。当前基站总发射功率，r o W；P 0。下行链路负载增加相应的发射功率值，r o W；圪。预先设定的基站所允许的最大发射功率，m w。第一章引言I 1 4 6 在多业务情况下的C A C 算法在多业务无线网络中C A C 算法可根据带宽的使用分为三类：C S、C
41、 P 及门限技术。在C S 中，每类业务都共享一个带宽；在C P 中，每类业务的带宽都专有得保留起来：在门限技术中，当新呼叫到达时，如果每类业务的呼叫总数大于或等于预先设定的门限值，则该新呼叫被阻塞。在此简单介绍一种属于C S的C A C 算法。在文献 1 l 忡提出了一种支持动态带宽要求的呼叫按纳控制算法。在这种自适应多媒体网络中，多媒体呼叫的带宽是变化的。每种服务都希望以最大带宽进行传输，但是带宽资源是有限的，在某时刻某些服务并不能占用所需带宽，以至于这些服务的质量下降，即降级。要保证自适应多媒体的Q o S 是个挑战，用呼叫降级概率尼，即系统降级呼口q 总数与系统正在通信的呼叫总数的平均
42、比作为Q o S 的参数。算法描述为：(1)如果(虬 t m j)，则接纳一个新呼叫；(2)如果(1)不成立，但满足(，口ms 批 乞。)；(3)如果(2)成立，并且满足(手毛()P“”+P“o rP 1 P。峨 攀一P t“eL 1 6 e l s e式中尸”=(只一+丘。m n)2 平均功率；_ P“。允许的基站发射功率差异。1 1 2 _ 3 3O F D M 系统中的予载波、功率、比特分配无线通信系统的服务类型分为电路交换服务和分组交换服务两类，前者适用于延时敏感和长时间持有的媒体服务，在服务过程中需要一直保持连接，一旦子载波分配后就应该固定，不可轻易改变，否则将在系统中产生大量信令开
43、销，产生过多延时而不利于电路交换服务；后者适用于低时延敏感和短时间持有的媒体服务，可在子载波分配后固定不变，也可以根据实时的信道状况实时的调整资源分配情况。这两类服务对资源的分配和利用有着相同和不同的要求，所以资源分配问题可以从整体上展开，实际应用中再根据系统要求选择最适合的分配策略。由于篇幅有限不能逐一介绍，所以在此仅分为常用的两大类简略说明：固定资源分配系统中的子载波可合理的分为多个子频段，根据用户的信噪比、数据率和误码率要求合理的分配所需大小的子频段和时隙，且每个用户只能在所分配的时隙中使用该子载波。在子载波上采用相同的调制方式，即所传输的b i t O F D Ms y m b o l
44、 都相同，而且为了保证最差信道的性能，都采用适合最差信道的调制方式。这种分配方法可应用于电路交换和分组交换业务，但是并不能使系统容量2 4 电子科技大学硕士学位论文达到最大。如果最差的子载波上产生了深衰落，那么以该子载波为标准分配比特和功率很可能是资源的浪费。如果不给该子载波分配比特和功率，该子载波又不能被其余用户在该时隙内使用，这也是一种资源浪费。动态资源分配动态资源分配与前者的最大区别在于要考虑C S I，所以动态信道分配能全面利用多用户分集来达到更好的性能2 9 1。虽然动态资源分配算法成百上千，但简言之都采用以下策略思想进行动态资源分配，不同的算法只是在运算量、公平性、准确性、有效性等
45、各方面进行不断的改进。首先，根据用户所要求的比特数和用户的平均信道增益，决定每个用户所分配到的子载波数，即带宽。通常的算法是假设第k 个用户所需的最低比特率为丑盖，可分配的子载波数为碘，且假设在这个子载波上所分配的比特数量相同均为P m k，则很容易根据信道状况得到该用户所需的总发射功率，再根据G r e e d y 算法给要求递增总功率最小的用户多分配一个子载波，以此类推反复计算就可容易得到每个用户所要求的子载波数。当然系统中所有世个用户所分配的子载波数必须满足：羔m k s N(1-7)k=l式中一系统中的子载波总数。一旦每个用户都分配了足够的子载波来满足他的最低比特率要求，则分配给用户额
46、外的较低平均S N R 的子载波将有助于减少总发射功率3 0】。因此如果总信道带宽大于所有用户所需的带宽之和，就可以给用户分配额外的子载波来减少总发射功率。1 3 本文贡献及内容安排本文在第一章中简单介绍了W C D M A 系统中的无线资源管理策略和B 3 G系统结构及关键技术。在第二章中主要研究了W C D M A 系统中高抗干扰、抗毁性无线资源管理算2 5 第一章引言法，完成了算法设计和仿真验证工作。本章的主要贡献有：(1)由于民用移动通信具有成本低、覆盖广等优点，可以是军事移动通信的补充。提出在灾难、战争、人为破坏下，应该如何利用民用W C D M A系统来保证灾难或战争的情况报告、救
47、援、命令下达等特殊服务的通信畅通问题，本文提出优先服务的思想，在3 G P P 协议的支持F 以e M L P P 作为支撑，在此基础上提出了紧急呼叫优先服务的核心算法；(2)通过仿真验证说明具有优先服务的算法可以较好的提高系统驻扎概率，降低系统阻塞率和中断概率，但小区导频信道发射功率成为进一步提高系统性能的瓶颈。第三章主要对S I S O O F D M 系统的用户容量和系统性能(阻塞率和中断率)进行了研究。本章的主要贡献有：r 1)由于S I S O O F D M 系统是子载波受限系统，用户容量将受限于此，而在用户通信过程中是否能保证其Q o S 是本文所关心的问题，所以主要研究了在系统
48、满负荷情况下，用户是否能满意通信的问题：(2 1 提出的无线资源管理算法是3 G 系统上的一种改进，也是B 3 G 系统无线资源管理算法的初次尝试，主要从系统的阻塞概率、中断概率来衡量是否能保证用户的正常通信。第四章中主要研究了B 3 GM I M O 系统中强相关信道下如何通过系统模式切换来保证正常通信的问题。主要贡献有：(1)在v-B l a s t 系统中当信道间相关性强到无法检测时必然导致通信失败，而这种情形一般发生在用户进入视距环境时，是否能在此时保证用户通信不中断而可以适当降低用户的Q o S 是本文的研究重点，于是提出了根据用户信号强弱在M I M O 与S l S O 间切换的
49、算法；(2)由于对信道相关性的研究并不成熟，所以必须先研究相关性对系统性能的影响，通过研究本文提出了一个有效S N R 的概念，可将M I M O模式下的信号质量等同到S I S O 模式下而易于与S I S O 模式下的信号质量做比较，同时，有效S N R 包含了相关性对信道容量、B E R 性能的影响，可以说它比较好的表征了用户所关心的质量问题；2 6 电子科技大学硕士学伉沦文(3)在有效S N R 的支持下，提出了强相关信道下系统模式间切换算法，本算法的核心思想是功率补偿。当存在相关性时必然会造成信号质量的下降，而根据物理层的信道估计报告可以做出一个预补偿来尽力弥补，但当进入视距环境时，
50、信号质量骤降，根本无法做出补偿只能切换至S I S O；当用户从视距环境进入非视距环境时，从信号质量来说没有太大变化此时只能依据物理层报告而做出切换判断。(4)通过仿真验证了本算法的性能，同时给下一步的工作指出了方向。2 7 电子科技大学硕士学位论文第二章W C D M A 系统中高抗干扰、抗毁性无线资源管理方案2 1 需求分析民用移动通信由于具有成本低、覆盖广等优点，可以是军事移动通信的补充。在灾难、战争等特殊条件下，如何利用民用W C D M A 系统来保证灾难或战争的情况报告、救援、命令下达等通信畅通，在同类业务之间如何区分优先级，又如何保证特殊用户的按入成功率等，是值得研究的。本章将介