移動通信中接入控制和多業(yè)務(wù)切換方法的研究.pdf

1、隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)日益多樣化，對通信資源的需求量也不斷增長。而無線信道的開放性和共享性，使無線接入可利用的無線資源非常有限。提高無線資源的利用率，實現(xiàn)對不同類型業(yè)務(wù)和終端的區(qū)分服務(wù)是未來移動通信技術(shù)需要解決的關(guān)鍵問題。針對這些問題，論文對無線通信系統(tǒng)中的接入控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架以及切換方法進行了研究。 論文首先從提高系統(tǒng)工作效率和資源利用率的角度出發(fā)，提出了一種基于無爭用集中控制的無線網(wǎng)絡(luò)接入控制方法，為時延QoS要求較高

2、的無線終端提供穩(wěn)定可靠的保障。該方法可以有效提高無線局域網(wǎng)(WLAN)的性能，其基本思想在WiMAX無線網(wǎng)絡(luò)接入控制方法中也有體現(xiàn)。主要貢獻包括： ·提出了忙隊列周期查詢(busyqueuepolledonlyBQPO)接入控制方法； ·通過系統(tǒng)建模分析獲得了系統(tǒng)的信息分組平均等待時間的解析結(jié)果； ·對系統(tǒng)進行了仿真實驗，分析表明與其他接入控制方式相比，在系統(tǒng)業(yè)務(wù)量增長時，BQPO協(xié)議具有更好的穩(wěn)定性和時延QoS

3、保障。 進一步地，針對傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，系統(tǒng)資源與天線輻射信號的覆蓋(能量覆蓋)緊密耦合，導(dǎo)致蜂窩網(wǎng)絡(luò)對業(yè)務(wù)流量分布的變化適應(yīng)性差、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃難度大的問題，論文研究了分布式天線環(huán)境下的新型蜂窩網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。在與無線通信國際合作研究中心(上海無線通信研究中心)的合作研究中，提出了一種基于分布式天線系統(tǒng)的新型小區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：由分布式天線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的信號覆蓋平面為各層小區(qū)提供無縫覆蓋；根據(jù)不同的用戶類型，形成相應(yīng)的小區(qū)，并可根據(jù)承載業(yè)務(wù)的類型和流

4、量分布的變化動態(tài)調(diào)整小區(qū)結(jié)構(gòu)。主要貢獻包括： ·提出了一種基于分布式天線系統(tǒng)的分層軟小區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)； ·網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有良好的可擴展性和業(yè)務(wù)適應(yīng)性； ·通過對分層軟小區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)容量、載干比等性能的分析，論證了分層軟小區(qū)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)相比在性能以及復(fù)雜性可控等方面具有明顯的優(yōu)勢； ·針對這一新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，論文提出了充分利用分層軟小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)中的位置信息和速度信息，為不同移動速度的終端提供可靠的切換的方法，給出

5、必要的理論分析，并在仿真實驗中進行了驗證。 在此基礎(chǔ)上，為適應(yīng)寬帶移動通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)未來發(fā)展的特點：一方面需要為不同速度類型的終端提供不同的通信QoS保障；另一方面，隨著網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)的多樣化，對于通信資源的利用率的要求越來越高。本文討論了如何為不同類型業(yè)務(wù)提供不同的通信資源保障的問題。結(jié)合多載波通信系統(tǒng)的特點，提出一種子信道合并切換算法：切換過程中充分利用切換目標(biāo)小區(qū)中和當(dāng)前服務(wù)小區(qū)中的剩余資源，通過子信道合并的方式，為用戶提供平

6、滑可靠的切換，既提高了對于帶寬資源需求較高的業(yè)務(wù)的通信質(zhì)量，又提高了系統(tǒng)的資源利用率。主要貢獻包括： ·結(jié)合多載波通信系統(tǒng)的特點，提出一種子信道合并切換算法； ·對子信道合并切換算法進行了系統(tǒng)建模分析，得到了關(guān)鍵系統(tǒng)性能參數(shù)的解析結(jié)果； ·對系統(tǒng)進行了仿真實驗，分析表明與其他切換資源分配算法相比，子信道合并切換算法能為切換呼叫提供更好的保障； ·子信道合并切換算法還可以和其它切換資源預(yù)留算法相結(jié)合，改善其

7、性能。 同時，根據(jù)對帶寬、時延需求低的業(yè)務(wù)具有較好的魯棒性，在切換中對于切換時間的要求不嚴(yán)格；而對帶寬、時延需求高的業(yè)務(wù)，對于切換時間的要求也較為嚴(yán)格的特點。論文還對多業(yè)務(wù)蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信中的切換啟動算法進行了研究，結(jié)合業(yè)務(wù)的QoS需求、信道質(zhì)量變化以及承載業(yè)務(wù)的終端的移動速度，動態(tài)調(diào)整切換啟動的時機，提高切換啟動的準(zhǔn)確性和及時性。主要貢獻包括： ·提出了一種多業(yè)務(wù)動態(tài)切換啟動算法。 ·對算法性能進行了系統(tǒng)仿真實驗。