多业务CDMA蜂窝通信系统容量性能和无线资源管理算法研究

摘要

为移动用户提供多种业务服务是未来无线通信网络的主要发展方向.该文从系统设计的角度出发,围绕多业务CDMA蜂窝通信系统的容量性能和三种重要的与无线资源管理有关的算法:功率控制算法、接纳控制算法和分组调度算法进行研究.该文在第二章里首次全面地研究了多业务CDMA蜂窝通信系统的上行链路和下行链路的容量性能.第三章对多业务CDMA蜂窝通信系统的功率控制问题进行了研究.首次提出了广义SIR平衡的概念,并将现有文献中只能适用于单一业务蜂窝系统的、基于SIR平衡概念的一大类集中式和分布式功率控制算法经改进后能够应用到多业务的CDMA蜂窝通信系统中,增大系统的容量.同时从理论上证明了单一业务蜂窝系统中的SIR平衡问题是广义SIR平衡问题的一个子集,从而完善了基于SIR平衡概念的功率控制算法的理论研究.第四章对多业务CDMA蜂窝通信系统的接纳控制问题进行了研究.首次提出了基于SIR测量的能够满足多种业务不同QoS要求的两种接纳控制算法:局部策略和全局策略,弥补了现有文献中基于SIR测量的接纳控制算法无法支持多种业务服务的不足.第五章对CDMA蜂窝通信系统中的分组调度问题进行了研究.首次提出了综合考虑移动台的信道条件、分组大小、时延约束、离散速率与固定调度间隔约束的多种分组调度算法,弥补了目前文献中只考虑其中部分约束条件或者部分信息的调度算法的不足.我们通过大量的计算机仿真研究了所提出的各种算法在不同的信道环境中和不同约束条件下的性能.作者分别编写了容量性能、功率控制算法、接纳控制算法和分组调度算法的仿真软件,并利用这些软件考察了各种算法的性能,该文第六章对这些仿真工作进行了简要总结,并给出了主要的流程图.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明

简略字表

第一章绪论

1.1多业务CDMA蜂窝通信系统概述

1.2多业务CDMA蜂窝通信系统的无线资源管理概述

1.3 CDMA蜂窝通信系统的容量性能研究

1.4 CDMA蜂窝通信系统的功率控制问题

1.5 CDMA蜂窝通信系统的接纳控制问题

1.6 CDMA蜂窝通信系统的分组调度问题

1.7本文的主要贡献及内容安排

第二章多业务CDMA蜂窝通信系统的容量性能分析[W2，W3]

2.1引言

2.2系统与业务模型

2.3上行链路的容量性能分析

2.3.1上行链路单一小区容量性能分析

2.3.2上行链路多小区容量性能分析

2.4下行链路的容量性能分析

2.4.1单一小区情况

2.4.2多小区情况

2.4.3计算机仿真结果

2.5本章小结

第三章基于广义SIR平衡的功率控制算法[W1，W11]

3.1引言

3.2 SIR平衡与链路增益矩阵特征值问题

3.2.1链路增益矩阵

3.2.2单一业务系统中SIR平衡

3.2.3多业务系统中广义SIR平衡

3.3基于最小中断概率准则的功率控制算法

3.3.1集中式功率控制算法MS-SRA与MS-SORA

3.3.2分布式功率控制算法MS-LISRA1与MS-LISRA2

3.3.3计算机仿真结果

3.4本章小结

第四章基于SIR测量的呼叫接纳控制算法[W4]

4.1引言

4.2最佳接收功率比

4.3接收SIR与小区剩余容量

4.4基于SIR测量的局部接纳控制算法

4.5基于SIR测量的全局接纳控制算法

4.6计算机仿真结果

4.7本章小结

第五章CDMA蜂窝通信系统的分组调度算法[W10]

5.1引言

5.2 TDMA与CDMA传输方式的吞吐量性能比较

5.3无线信道模型、业务模型及评估指标

5.4无业务时延约束的调度算法

5.4.1理想条件下STTF算法的性能

5.4.2实际约束条件下STTF与P-STTF算法的性能

5.5有业务时延约束的调度算法

5.5.1静态信道理想条件下算法的性能

5.5.2动态信道约束条件下算法的性能

5.6本章小结

第六章系统容量性能与资源管理算法的仿真实现

6.1引言

6.2上行链路容量性能仿真

6.3下行链路容量性能仿真

6.4功率控制算法性能仿真

6.5接纳控制算法性能仿真

6.6分组调度算法性能仿真

全文总结

致谢

参考文献

个人简历

本文作者在攻读博士学位期间已发表、录用和投出的文章

本文作者在攻读博士学位期间参加的科研项目、所获成果