寬帶無線網絡無線資源管理關鍵技術研究.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網的發(fā)展，如何利用有限的無線頻譜資源提供更高的數(shù)據(jù)速率，支持更多的業(yè)務服務質量需求，已成為寬帶無線網絡面臨的主要挑戰(zhàn)?！耙苿訉拵Щ焙汀皩拵Ы尤胍苿踊钡陌l(fā)展趨勢，使寬帶無線網絡所采用的關鍵技術趨于統(tǒng)一，即采用基于正交頻分復用（OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM）的傳輸技術，正交頻分多址（Orthogonal Frequency Division Multiple A

2、ccess，OFDMA）或單載波頻分多址（Single Carrier-Frequency Division Multipie Access，SC-FDMA）的多址技術，多入多出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）技術以及自適應調制編碼等多種鏈路自適應技術，從而達到高數(shù)據(jù)速率和高吞吐量的要求，同時支持多種業(yè)務的QoS要求。
　　 各種新的關鍵技術要發(fā)揮其最佳性能，必須與高效的無線資源管理技術

3、相結合。而傳統(tǒng)的無線資源管理的很多設計都不是基于這些關鍵技術的，因此必須加以改進或重新設計，以達到系統(tǒng)性能的要求。本論文針對基于OFDM/OFDMA的寬帶無線網絡，從保障業(yè)務多種QoS要求的角度出發(fā)，對影響QoS的兩種重要機制，即無線資源的調度和分配機制，以及呼叫接納控制機制進行了深入的研究，并提出了相應的技術方案。
　　 論文首先分析了寬帶無線網絡中資源調度的特點，對幾種關鍵因素包括QoS要求、無線信道的特點、鏈路自適應機制等

4、對OFDM系統(tǒng)無線資源調度的影響進行了分析。在此基礎上，提出了兩種基于OFDMA系統(tǒng)的具有QoS保證的調度和資源分配算法。算法一針對用戶的QoS需求和用戶在不同子信道上的性能差異及其分布特性確定調度的優(yōu)先級，使調度按照更利于系統(tǒng)吞吐量的順序進行。在對被調度的用戶進行資源分配時，以首先滿足用戶的最小QoS要求為原則，然后再進行最大化系統(tǒng)利用率的分配。算法二對算法一進行了簡化，其調度優(yōu)先級的確定和資源的分配僅與QoS需求和子信道質量本身相關

5、，以犧牲一定的系統(tǒng)吞吐量性能而到降低算法復雜度的目的。仿真驗證表明，兩種算法都具有多業(yè)務環(huán)境下滿足業(yè)務QoS需求的能力，同時取得了系統(tǒng)吞吐量與用戶公平性的平衡。
　　 由于調度和資源分配有效工作的前提是要求有良好的呼叫接納控制機制將系統(tǒng)內的用戶業(yè)務量限制在系統(tǒng)容許的范圍內。因此論文接下來研究了寬帶無線網絡中采用鏈路自適應機制時的呼叫接納控制算法。論文在分析寬帶無線網絡呼叫接納控制特點和算法研究現(xiàn)狀的基礎上，針對基于OFDMA的系

6、統(tǒng)，提出了一種考慮用戶移動性和自適應調制編碼的接納控制算法。算法通過將小區(qū)分解為多個同心圓的方法，來確定業(yè)務對時頻資源的占用量以及為切換用戶和調制編碼模式改變的用戶的資源預留量，在滿足用戶QoS需求的基礎上，保證了一定的連接阻塞率和掉話率。
　　 由于傳統(tǒng)的呼叫接納控制算法的性能分析模型均未考慮鏈路自適應機制的影響，因此論文最后提出了一種基于排隊網絡的呼叫接納控制算法的分析模型。將用戶調制編碼方式的改變等效為任務在排隊網絡中的節(jié)