第三代移动通信中的软切换算法研究

摘要

在蜂窝系统中,越区切换是一项关键的技术.在软切换方案中,当通话中的移动台从一个小区转移到另一个小区,即在两个小区的边缘处,或者由于无线传输,业务负荷调整,激活操作维护,设备故障等原因,为了使得通信不中断,通信网必须启动越区切换过程.这时的移动台通常同时与一个以上的基站连接,应用信道分集技术来改善移动台的性能.我们在广东省联通总部增值业务部和与它有合作关系的一些软件sp公司的校外调研及实际的实习工作过程中亦深刻地认识到,以高速无线Internet数据业务和多媒体服务为主要特征的第三代移动通信系统中,切换被赋予了新的涵义.它不仅为移动用户提供了持续性的服务质量,而且与其他无线资源算法相互协调,以适应复杂环境下的各种业务,并最大限度地使用频谱资源.因此在该文中,所选取的研究课题主要是第三代移动通信中的软切换方案问题,并且对它进行了详细的讨论.从结构上来看,该文由六个章节组成.在第一章中,对整篇论文的结构有所提及.在第二章和第三章中,详细介绍了整个3G系统和越区切换的概念和类型.在第四章中,则用马尔可夫链分析了CDMA系统中的软切换性能.当采用软切换技术时,我们可以在每个小区中保持同样的信道容量,但是却可以带来更好的语音/数据的质量.或者当软切换较硬切换,能获得更大的越区切换区域的时候,我们就可以获得更高的信道容量.在随后的第五章,则给出了相应仿真实现的思想和过程.在全文的最后,对整篇论文进行了总结.综上所述,该文主要的工作就是对3G中的软切换过程进行了研究,具体而言,就是用一个实例来形象地分析了一个小区中软切换的过程.做出的主要贡献包括了对整个软切换过程的数字建模和对各个系统参数指标的推导.

目录

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第一章绪论

1.1移动通信发展概述

1.1.1第一代蜂窝移动通信系统

1.1.2第二代移动蜂窝系统

1.1.3第三代移动通信系统(3G)

1.1.4第四代移动通信系统(4G)

1.2切换的地位和作用

1.3本文的章节安排

第二章第三代移动通信概述

2.1蜂窝移动通信系统

2.1.1无线传播原理

2.1.2无线传播模型

2.1.3蜂窝系统模型

2.2 3G的概述

2.2.1 3G的发展

2.2.2 3G的无线接口标准

2.3 3G的结构

2.3.1 IMT-2000的系统结构

2.3.2 IMT-2000第一阶段无线接入网络与核心网的标准化情况

2.4 3G的特点及关键技术

2.4.1 3G的特点

2.4.2 3G的关键技术

第三章典型的业务模型和切换方案

3.1越区切换的概念

3.1.1典型蜂窝系统图

3.1.2越区切换过程

3.1.3越区切换过程的类型

3.1.4越区切换的类型控制

3.1.5术语及评价性能准则

3.2典型的业务模型

3.2.1 Hong和Rappaport的业务模型(二维模型)

3.2.2 EI-Doli，Wong和Steele的业务模型(一维模型)

3.2.3 Steele和Nofal的业务模型(二维模型)

3.2.4 Xie和Kuek的业务模型(一维和二维模型)

3.3典型的越区切换方案

3.3.1无优先权的切换方法

3.3.2信道预约的越区切换方法

3.3.3信道预约和越区切换请求相结合的越区切换方案

第四章信道预约的越区切换分析

4.1引言

4.2系统分析

4.3系统模型

4.3.1对图4-2和4-3的分析

4.3.2驱动过程和状态改变

4.3.3流动平衡方程和稳态概率

4.4性能公式的推导

4.4.1负载流量

4.4.2负载越区切换流量

4.4.3系统阻塞率

4.4.4越区切换拒绝率

4.4.5信道效率(主干资源效率)

4.5附加公式的推导

4.5.1停留时间的推导

4.5.2从越区切换区域移动回到正常区域的概率bk

4.6相关数学概念的介绍

4.6.1 Markov链

第五章仿真实现及结果

5.1仿真要求

5.2仿真实现

5.2.1定义数据结构

5.2.2实现流程图

5.3仿真结果及分析

5.3.1仿真结果图

5.3.2仿真结果分析

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢