廣義小區(qū)式無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和無線資源調(diào)配方法研究.pdf

1、為適應(yīng)未來高速無線業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，新一代移動通信系統(tǒng)應(yīng)能夠支持高達(dá)每秒數(shù)百兆甚至千兆比特的高速分組數(shù)據(jù)傳輸，在無線資源(頻率、時隙、碼道等)日趨緊張的情況下，新一代無線通信系統(tǒng)將采用多天線發(fā)送接收(MIMO)和正交多載波(OFDM)無線空中接口物理層傳輸技術(shù)，充分挖掘利用空間資源和頻譜資源，最大限度地提高頻譜利用率和功率效率。針對空中接口物理層的變化和各種類型無線業(yè)務(wù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)要求，如何構(gòu)架無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、如何設(shè)計無線資源管

2、理策略以達(dá)到充分使用各種無線信道資源、保障無線業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量并提高移動通信系統(tǒng)性能的目標(biāo)已成為新一代移動通信系統(tǒng)研究的關(guān)鍵技術(shù)。本文開展新一代移動通信系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和無線資源管理技術(shù)的研究。 首先分析了新一代移動通信系統(tǒng)的設(shè)計要求和移動通信系統(tǒng)的各項主要性能指標(biāo)，指出了提高系統(tǒng)頻譜利用率、功率效率和業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量為系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)，闡述了針對新一代移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和無線資源調(diào)配方法兩個方面的優(yōu)化設(shè)計的具體目標(biāo)。在分析移動

3、通信系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展和存在問題的基礎(chǔ)上，提出了一種新型的分布式無線電蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即廣義小區(qū)式無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并給出了分布式蜂窩移動通信網(wǎng)的無線資源管理模型和移動通信系統(tǒng)的物理層快速切換算法。采用理論分析和系統(tǒng)仿真方法分析了分布式無線通信網(wǎng)絡(luò)與集中式無線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)性能，得出分布式無線網(wǎng)絡(luò)在各態(tài)歷經(jīng)容量、平均容量、中斷概率、發(fā)送功率、平均發(fā)送功率等方面的性能明顯優(yōu)于集中式無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)論。同時，提出了分布式無線系統(tǒng)中遠(yuǎn)端天線

4、單元(RAU)的各種動態(tài)選擇準(zhǔn)則，通過面向容量優(yōu)化的RAU選擇控制方案設(shè)計和仿真驗證所提出準(zhǔn)則的可行性。 在分析無線資源管理及其各部分控制方法的研究進(jìn)展和存在的問題并探討無線資源管理的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，提出一種可用于面向新一代移動通信系統(tǒng)性能的優(yōu)化設(shè)計的混合式無線資源管理方法，通過分組調(diào)度技術(shù)和功率分配技術(shù)的結(jié)合設(shè)計驗證所提出方法的可行性，仿真結(jié)果表明混合式無線資源管理方法能夠提高系統(tǒng)性能。針對無線分組調(diào)度技術(shù)的研究方面，在研究

5、傳統(tǒng)的無線分組調(diào)度技術(shù)在高速無線系統(tǒng)中的性能和分析調(diào)度優(yōu)先級與信道狀態(tài)、等待數(shù)據(jù)量及數(shù)據(jù)包等待時間之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出了一種基于優(yōu)先級公平調(diào)度方法，通過仿真的方法驗證其性能。在無線分組調(diào)度技術(shù)性能分析方面，針對系統(tǒng)吞吐量與公平性兩個性能參數(shù)提出一種性能折中框架用于評估無線分組調(diào)度技術(shù)的性能，通過在無線TDM系統(tǒng)中無線分組調(diào)度技術(shù)的吞吐量與公平性的性能折中框架的研究，比較了各種不同無線分組調(diào)度算法在系統(tǒng)中的性能。最后總結(jié)了已取得的研究成