分布式移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、分布式移動通信系統(tǒng)不僅可以增大無線信號的覆蓋范圍、提高系統(tǒng)容量,而且具有較高的功率效率,是未來移動通信網(wǎng)絡(luò)中的一種關(guān)鍵的多天線接入方案,目前已成為移動通信領(lǐng)域的研究熱點。本文對分布式移動通信系統(tǒng)中遠(yuǎn)端接入單元(RAU)的選擇模型、廣義小區(qū)(GN-cell)間的切換方式、多用戶分集與調(diào)度算法以及廣義蜂窩小區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容做了的研究,論文的主要工作及創(chuàng)新之處在于： 從分式移動通信系統(tǒng)中RAU的選擇模型入手,提出了一個RAU選擇的Ma

2、rkov模型,模型中依據(jù)信號接收強(qiáng)度(RSS)閾值以及延遲計數(shù)器確定激活集狀態(tài)。進(jìn)而設(shè)計了一種由移動臺運(yùn)動速度決定RSS閾值的RAU動態(tài)選擇方案。在該方案中,對于靜止或低速移動的移動臺(MS),維持較小的激活集,而對于高速運(yùn)行的MS,則維持相對較大的激活集,從而既有利于保持通信鏈路的可靠性,又降低了網(wǎng)絡(luò)資源的開銷。文中通過廣泛全面的理論分析和計算機(jī)仿真研究了所提模型的性能并驗證了其合理性。 在RAU選擇的基礎(chǔ)上明確定義了分布式移

3、動通信系統(tǒng)中Intra-cell和Inter-cell切換,以及切換集的概念,并提出了兩種基于RAU選擇的Inter-cell切換模型：(1)基于信號強(qiáng)度最大值的Inter-cell切換模型；(2)基于切換集接收功率的Inter-cell切換模型。在這些切換模型中,通過激活集平均接收功率預(yù)測:MS是否進(jìn)入Inter-cell切換區(qū)域,當(dāng)MS進(jìn)入Inter-cell切換區(qū)域后,在目標(biāo)GN-cell中建立切換集,并啟動切換流程。研究結(jié)果表明

4、所提的兩種切換模型都能夠獲得良好的性能。 對多用戶分布式移動通信系統(tǒng)的調(diào)度算法作了如下研究：(1)分析了分布式移動通信系統(tǒng)中發(fā)送分集對多用戶分集性能的影響,結(jié)果表明增加GN-cell中RAU的數(shù)量,可以提高系統(tǒng)的吞吐量；然而當(dāng)GN-cell中RAU數(shù)目一定時,增加參與發(fā)送分集RAU的數(shù)量,并不能帶來性能的進(jìn)一步改善。(2)提出了并行多路復(fù)用調(diào)度算法(PMS),該算法可以同時獲得多用戶分集增益和多用戶復(fù)用增益,從而大大提高了系統(tǒng)的

5、吞吐量。(3)為改善PMS的公平性性能,提出了并行部分公平調(diào)度算法(PPFS)和并行分組Round Robin調(diào)度算法(PGRR),二者均能在發(fā)送端僅需部分信道信息時,實現(xiàn)并行多路復(fù)用調(diào)度,并且可以在吞吐量和公平性之間取得較好的折衷。 將分布式移動通信系統(tǒng)和分層覆蓋的蜂窩移動通信系統(tǒng)(HCMS)相結(jié)合做了以下研究：(1)提出了一種Macro-cell/GN-cell組成的雙層HCMS結(jié)構(gòu),與Macro-/Micro-cell結(jié)構(gòu)

6、相比,該結(jié)構(gòu)不僅減小了基站偏移距離、解決了Micro-cell層內(nèi)切換的問題,而且提高了系統(tǒng)上、下行鏈路的信干比。(2)提出一種新型的分布式移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)—分層覆蓋的分布式天線系統(tǒng)(HDAS)。在HDAS中,其中一個主RAU以大功率發(fā)射保證對整個GN-cell的覆蓋,而在GN-cell中用戶密度較大或者鏈路質(zhì)量較差的區(qū)域,配置較小功率的副RAU進(jìn)行重復(fù)覆蓋。該結(jié)構(gòu)繼承了HCMS和分布式移動通信系統(tǒng)的優(yōu)點,有效地解決了基站偏移和層間切換