異構(gòu)無線系統(tǒng)中的無線資源管理技術(shù)研究.pdf

1、隨著無線通信的快速發(fā)展，出現(xiàn)了多種不同無線網(wǎng)絡(luò)并存的局面。為實(shí)現(xiàn)未來無線通信發(fā)展的最終目標(biāo)，容納急劇增加的移動(dòng)通信用戶，提供高質(zhì)量的多媒體業(yè)務(wù)服務(wù)，不同類型相互重疊覆蓋的各種無線通信網(wǎng)絡(luò)就必然要融合到一起協(xié)同工作，形成一個(gè)統(tǒng)一的異構(gòu)無線系統(tǒng)。無線資源管理技術(shù)是異構(gòu)無線系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)和研究熱點(diǎn)，它涉及到的研究內(nèi)容很廣泛，包含了呼叫接入控制、切換控制、小區(qū)層選、負(fù)載控制、功率控制、分組調(diào)度、容量分析等領(lǐng)域。本文重點(diǎn)研究了層間呼叫雙向溢出接

2、入控制、切換和負(fù)載控制等內(nèi)容。 首先對異構(gòu)分層無線系統(tǒng)中的各種呼叫溢出技術(shù)作了統(tǒng)一的理論分析，并在建立的實(shí)際移動(dòng)模型基礎(chǔ)上對雙向溢出呼叫接入控制方法進(jìn)行了改進(jìn)，兼顧了呼叫移動(dòng)速度和小區(qū)覆蓋面積。研究表明，快速和慢速呼叫雙向溢出方法能夠獲得最大的信道利用率、最低的新呼叫阻塞率和切換呼叫掉線率。 在充分利用層間呼叫溢出技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出一種基于保護(hù)信道、隊(duì)列緩沖和信道侵占的切換策略。相對于只采用保護(hù)信道的方案和同時(shí)采用保護(hù)信

3、道與隊(duì)列緩沖方案，提出的切換策略能顯著降低快速和慢速實(shí)時(shí)切換業(yè)務(wù)的掉線率，同時(shí)快速和慢速非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)切換性能也能得到保證。 為降低熱點(diǎn)地區(qū)的新呼叫阻塞概率和切換呼叫掉線率，并提高整個(gè)異構(gòu)系統(tǒng)的利用率，本文對負(fù)載控制進(jìn)行了深入研究，提出了幾種流量均衡算法。 針對同層異構(gòu)無線系統(tǒng)提出一種基于業(yè)務(wù)選擇的流量均衡技術(shù)，采用半集中半分布式的非周期性流量控制機(jī)制。為了保證服務(wù)質(zhì)量，流量均衡策略是只選擇非實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移，設(shè)置的轉(zhuǎn)移切換信

4、號強(qiáng)度門限可以避免“乒乓”切換。仿真結(jié)果表明，新呼叫阻塞率和切換呼叫掉線率顯著降低，系統(tǒng)利用率也得到了提高。 針對異構(gòu)分層無線網(wǎng)絡(luò)提出了3種基于逗留時(shí)間的流量均衡算法，建立了小區(qū)逗留時(shí)間計(jì)算模型。第一種是基于逗留時(shí)間的流量均衡算法，該算法的主要特點(diǎn)是一個(gè)流量均衡周期只選擇一個(gè)呼叫，其新呼叫阻塞率和切換呼叫掉線率比隨機(jī)選擇流量均衡策略低。第二種是基于逗留時(shí)間的動(dòng)態(tài)流量均衡算法，一個(gè)流量均衡周期內(nèi)轉(zhuǎn)移的呼叫數(shù)量將根據(jù)小區(qū)呼叫到達(dá)率和

5、重疊覆蓋小區(qū)的流量狀態(tài)來確定，該算法的性能比第一種算法更好。第三種是基于逗留時(shí)間和業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)流量均衡算法，為了盡可能保證業(yè)務(wù)的QoS，該算法在第二種算法的基礎(chǔ)上增加了業(yè)務(wù)類型，流量均衡過程中轉(zhuǎn)移的呼叫只能為非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)切換頻率得以降低。 為進(jìn)一步提高熱點(diǎn)小區(qū)系統(tǒng)的信道利用率，結(jié)合信道借用和流量轉(zhuǎn)移技術(shù)提出了一種混合動(dòng)態(tài)流量均衡算法。信道借用用于與熱點(diǎn)小區(qū)同類型的同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，基于信道借用函數(shù)來選擇信道借出小區(qū)。流量轉(zhuǎn)移則采