全I(xiàn)P WCDMA網(wǎng)絡(luò)中基于QoS的分層無(wú)線資源管理機(jī)制.pdf

1、移動(dòng)通信系統(tǒng)提供了用戶隨時(shí)隨地通信的可能，TCP／IP技術(shù)使用戶能方便的接入世界互聯(lián)網(wǎng)Internet。二者的不斷結(jié)合使得全I(xiàn)P無(wú)線通信網(wǎng)成為移動(dòng)通信發(fā)展的必然趨勢(shì)。3GPP(Third Generation Parmership Project)Release 5提出了全I(xiàn)P(All IP)WCDMA(Wideband Code Division MultipleAccess)系統(tǒng)框架，全面采用分組交換，IP成為語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和信令的統(tǒng)一

2、載體。由于全I(xiàn)P WCDMA系統(tǒng)的高數(shù)據(jù)速率、非連續(xù)性分組業(yè)務(wù)及混合型業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，需要采用優(yōu)化的無(wú)線資源管理技術(shù)來(lái)為不同業(yè)務(wù)類型提供各自需求的服務(wù)質(zhì)量QoS(Quality of Service)。 由于在All IP WCDMA系統(tǒng)中采用IPv6技術(shù)來(lái)提供分組交換業(yè)務(wù)，本文首先介紹了移動(dòng)IP的工作原理，以及為使移動(dòng)IP適用于蜂窩通信環(huán)境對(duì)移動(dòng)IP所作的改進(jìn)。在介紹移動(dòng)IPv6技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)移動(dòng)IPv6中切換和移動(dòng)性管理

3、問(wèn)題的研究，分析了基于鏈路層觸發(fā)機(jī)制的快速切換方法，該方案減少了網(wǎng)絡(luò)層切換的時(shí)延，但需要合理安排代理網(wǎng)關(guān)廣播路由信息的周期，大的廣播周期將導(dǎo)致高丟包率；如果廣播過(guò)于頻繁，由于廣播信息單獨(dú)占用一個(gè)數(shù)據(jù)包，無(wú)疑將增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。文章通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷和數(shù)據(jù)丟包率的平衡，得到代理網(wǎng)關(guān)路由信息的最佳廣播時(shí)間。對(duì)移動(dòng)IPv6技術(shù)在全I(xiàn)PWCDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用有一定指導(dǎo)意義。 根據(jù)3GPP Release 5提出的能提供端到端IP分組業(yè)務(wù)的IM

4、S(IP Multimedia Subsystem)子系統(tǒng)，介紹了IMS的各功能實(shí)體。同時(shí)闡述了UMTS系統(tǒng)的QoS體系結(jié)構(gòu)及IMS中端到端IP會(huì)話過(guò)程和QoS機(jī)制。為提供端到端IP QoS，在用戶端和GGSN(GPRS Gateway Serving Node)中，為適應(yīng)WCDMA的無(wú)線接入規(guī)范，必須將應(yīng)用層QoS參數(shù)映射到IP層或PDP(Packet Data Protocol)會(huì)話中。 最后在分析常用無(wú)線資源管理方案的基礎(chǔ)

5、上，提出了基于QoS的分層無(wú)線資源管理方案。該方案將IP業(yè)務(wù)類型根據(jù)QoS參數(shù)分為實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，在P-CSCF(Proxy Call Session Control Function)中加入業(yè)務(wù)管理模塊SMF(Service Management Function)來(lái)管理分層中各小區(qū)的無(wú)線資源。由于SMF知道各小區(qū)的負(fù)載情況，且采用具有相同覆蓋區(qū)域的分層蜂窩結(jié)構(gòu)，該方案允許小區(qū)的負(fù)載門限大大提高，小區(qū)內(nèi)的無(wú)線資源甚至可以全部被利

6、用，提高了業(yè)務(wù)接入成功率并降低了切換阻塞。建立提供端到端IP QoS的UMTS仿真環(huán)境，對(duì)提出方案進(jìn)行仿真分析。證明該方案能平衡系統(tǒng)中的無(wú)線資源，使其得到優(yōu)化利用，提高了系統(tǒng)吞吐量和無(wú)線資源利用率。同時(shí)，在存在多種IP無(wú)線接入(如WCDMA、WLAN等)的網(wǎng)絡(luò)，即Beyond 3G(Third Generation)系統(tǒng)中，該方案能整合各種無(wú)線接AN絡(luò)的無(wú)線資源，使用戶總是得到最佳的QoS保證，并簡(jiǎn)化了系統(tǒng)間的無(wú)線資源管理問(wèn)題，有利于向