2G和3G中的動(dòng)態(tài)信道分配算法研究.pdf

1、在移動(dòng)通信中，由于頻譜資源、時(shí)隙資源以及擴(kuò)頻碼資源是有限的，再加上日益增長的話務(wù)需求，信道分配問題變得越來越重要。
　　 在2G蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，其信道分配方式多采用固定信道分配(FCA)，每個(gè)用戶在通話過程中，始終使用同一信道，當(dāng)分配的信道出現(xiàn)惡化時(shí)，由于無法更換到干擾更小的信道上，用戶的通話質(zhì)量會(huì)降低，甚至?xí)霈F(xiàn)掉話現(xiàn)象。蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)信道分配(DCA)正是基于此發(fā)展起來的，DCA將所有信道資源集中起來進(jìn)行分配，當(dāng)有新的業(yè)務(wù)接入

2、時(shí)，則在滿足最小載波干擾比門限的信道中按照一定的優(yōu)化算法選擇合適的信道，動(dòng)態(tài)地將信道分配給接入的新業(yè)務(wù)。當(dāng)已經(jīng)分配的信道出現(xiàn)惡化時(shí)，DCA算法將為用戶重新選擇一個(gè)干擾比較小的信道進(jìn)行分配，以滿足用戶的通話質(zhì)量。但已有的針對蜂窩網(wǎng)絡(luò)的信道分配的研究主要集中在FCA技術(shù)，而針對DCA技術(shù)的研究比較少，并且已有的針對DCA技術(shù)的研究，要么模型非常復(fù)雜，要么算法的收斂率不是很高，因此研究適應(yīng)于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的DCA尤為重要。
　　 在TD－S

3、CDMA系統(tǒng)中，由于其采用TDD工作模式，便于DCA技術(shù)的實(shí)施，可以充分發(fā)揮TD－SCDMA系統(tǒng)資源分配靈活高效的特點(diǎn)，從而能在對稱和非對稱的3G業(yè)務(wù)中獲得最佳的頻譜效率。TD-SCDMA系統(tǒng)的DCA分為慢速DCA和快速DCA，目前針對快速DCA的研究主要集中在完全分割(complete partitioning，CP)策略和完全共享(complete sharing，CS)策略，已有對CP策略研究的缺點(diǎn)是當(dāng)某個(gè)時(shí)間段網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)用戶很少

4、或者沒有數(shù)據(jù)用戶時(shí)，數(shù)據(jù)時(shí)隙出現(xiàn)閑置，因而會(huì)造成信道資源利用率下降，而對CS策略研究的缺點(diǎn)是沒有考慮到3G系統(tǒng)中存在多種業(yè)務(wù)，不同業(yè)務(wù)具有不同的優(yōu)先級，因此當(dāng)采用CS策略時(shí)，會(huì)導(dǎo)致語音掉話率以及語音阻塞率比較高。
　　 本研究正是基于以上對DCA進(jìn)行了研究，首先針對蜂窩網(wǎng)絡(luò)，提出了一種基于最小化小區(qū)間違反電磁兼容約束的小區(qū)數(shù)目以及信道數(shù)目的動(dòng)態(tài)信道分配模型。針對建立的數(shù)學(xué)模型，基于遺傳算法提出了蜂窩網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)信道分配算法，獲得了

5、一組干擾最小的信道分配，避免了移動(dòng)用戶間的干擾。對幾個(gè)著名的21小區(qū)Philadelphia benchmark等問題進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，結(jié)果表明建議的算法能夠得到一組有效的信道分配，提高了頻譜利用率以及系統(tǒng)容量。
　　 其次針對TD-SCDMA系統(tǒng)，鑒于已有CP DCA算法信道資源利用率低以及CSDCA算法語音業(yè)務(wù)阻塞率高的問題，提出了一種基于資源共享和優(yōu)先級的高效快速DCA算法。在資源共享基礎(chǔ)上，考慮不同狀態(tài)下，為語音業(yè)務(wù)以及數(shù)