WiMAX与3G融合网络的呼叫接入控制研究

摘要

WiMAX是一种新的无线城域网接入技术，能够在比Wi-Fi更广阔的地域范围内提供“最后一公里”宽带接入。为了适应QoS要求和多媒体应用，IEEE 802.16系列标准专门定义了四种不同的业务类型：主动授权、实时查询、非实时查询和尽力而为业务。虽然IEEE 802.16的MAC层协议对OoS服务流和参数配置体系、基于QoS的调度服务类别和相应的带宽请求/分配进行了定义，但是并没有定义接入控制策略、QoS参数映射、分组调度算法等问题，这些都是研究的热点问题。为了提高系统效率，满足用户间公平性，支持不同业务的QoS需求，同时考虑到WiMAX作为4G通信系统的技术之一，需要和3G等下一代网络的协同工作，我们需要研究和实现WiMAx的接入控制及其与下一代网络的融合策略问题。 本文在总结前人研究成果的基础上，对无线城域网标准IEEE 802.16系列协议进行概述，并且介绍QoS的概念和实现机制，研究了WiMAX网络中的呼叫允许控制策略，用以保证各类业务的QoS需求，提高带宽资源利用率。 首先针对WiMAX网络的特点，依据IEEE 802.16标准中提出的四种业务类型的QoS要求，提出不同业务的接入控制机制，在保证尽可能多的用户能够接入网络得到高服务质量的同时，充分兼顾不同业务的QOS要求。本文的接入控制策略，首先根据业务优先级的差别，在同时接到连接请求的时候，优先接入优先级高(实时)的连接请求。在系统资源不足的情况下，对已接入的连接降级压缩占用带宽，来保证高优先级业务的带宽要求。其次，为了保证系统的公平性，设置一定的门限来保证低优先级(非实时)业务的连接请求。这样，既保证了高优先级的业务有较高的接入成功率，同时兼顾了不同用户的QoS要求，提高了系统资源利用率，降低呼叫阻塞率。 本文的另一个重要研究内容为WiMAX和3G网络融合下的接入控制问题。随着WiMAX和3G技术的发展，网络融合是必然的趋势。WiMAX最合理的定位是为3G网络提供地域补充和热点地区回传。在融合网络基站控制下，3G网络的数据业务可以同过用户站被映射并垂直切换到WiMAX网络。所以3G网络的负载将会降低，可以接受更多的会话类业务和流类业务。仿真结果表明，通过这种策略可以降低3G网络阻塞率，提高混合网络吞吐量，并有效的保障了各类业务的OoS。最后，对全文进行了总结。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1论文背景与国内外现状

1.2论文研究的内容与实际意义

1.3论文主要研究方法及结构安排

第2章WIMAX及WIMAX/3G网络的接入控制

2.1 WIMAX体系结构

2.2 IEEE 802.16 MAC层结构

2.3 IEEE 802.16接入控制机制

2.3.1切换控制

2.3.2接入控制

2.4 WIMAX的QoS机制

2.5 WIMAX与3G的网络融合

2.6小结

第3章WIMAX系统及业务建模

3.1系统模型

3.2业务模型

3.2.1 UGS业务模型

3.2.2 rtPS业务模型

3.2.3 nrtPS业务模型

3.3融合系统建模

3.3.1融合方式

3.3.2融合网络系统架构

第4章基于连接的WIMAX的呼叫接入控制策略

4.1 WIMAX网络基于连接的MAC层传输

4.2动态服务流管理

4.2.1服务流的种类

4.2.2服务流的动态创建、修改和删除

4.3接入控制策略及仿真

4.3.1基于优先级的接入控制策略

4.3.2基于门限的接入控制策略

4.3.2仿真结果及分析

4.4小结

第5章WiMAX与3G融合网络呼叫接入控制

5.1融合网络CAC设计方法

5.2融合网络有QoS保证的CAC策略

5.2.1 WiMAX的QoS保证

5.2.2新连接接入控制

5.2.3垂直切换接入控制

5.3仿真结果及分析

5.4小结

结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间完成与发表的论文、著作及科研成果