DS-CDMA系统中信道化码的单码分配研究

摘要

第三代移动通信在当今通信产业中的地位日益重要。它是一种能提供多种速率类型、高质量多媒体业务的全球漫游移动通信网络。直接序列扩频码分多址是3G空中接口的基本技术，是3G标准中的重要部分，是实现无线多媒体通信的关键。为支持多速率传输，直接序列扩频码分多址系统采用正交可变长扩频因子(OVSF)码作为信道化码，进行扩频和用户识别。数据速率高的呼叫到达时可能发生的码阻塞，降低了系统支持多用户的能力，造成系统资源浪费。 合理的码分配算法可以减少甚至消除码阻塞，本文对基于贪婪分配思想的所有码分配算法进行了研究。将它们分类为分配算法、重分配算法和主动重分配算法。分配算法可以减少码阻塞，重分配算法和主动重分配算法可以消除码阻塞。 分析了现有的四种分配算法(随机、极左、权重、紧凑度)，通过仿真比较了各种分配算法的阻塞率和吞吐量，给出了各算法的适用性，并提出一种新的算法——碎片度算法。和现有的分配算法相比，碎片度算法的码阻塞率最低，而吞吐量最大。 分析现有的两种重分配算法(灵活度法和码型法)，重分配算法可以消除码阻塞，但会增加系统的计算量。文章提出用重分配概率作为重分配算法的一个新的评价指标，重分配概率越小，系统的计算复杂度越低。文章提出一种重分配概率较小的重分配算法——空码容量法。 主动重分配降低了呼叫到达时刻进行重分配的概率，减少呼叫等待时间，但对系统的计算能力要求较高。本文讨论了这类算法的适用性，分析了现有的主动重分配算法，找出不合理的地方。提出基于碎片的主动重分配算法，给出衡量码树状态的量和启动主动重分配的条件，从而对重分配概率和计算复杂度适当折中。

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1 3G的发展

1.2 DS-CDMA系统中OVSF码的应用和码阻塞的产生

1.3码分配的研究现状和本文的研究目标

1.4本文的主要成果和内容安排

第二章OVSF码

2.1 OVSF码的产生和结构

2.1.1递归产生

2.1.2树型结构

2.2 OVSF码的正交性和状态

2.3码树容量

第三章码分配算法分类和性能评价指标

3.1码分配算法的分类

3.2算法评价指标

3.2.1吞吐量

3.2.2总阻塞率

3.2.3码阻塞率

3.2.4重分配概率

3.2.5传输中更换码的概率

3.2.6算法复杂度

3.2.7每类算法的评价指标

第四章业务模型和算法仿真流程

4.1码树层数、呼叫请求的速率类型

4.2速率模型

4.2.1速率模型A(8421模型)

4.2.2速率模型B(1111模型)

4.2.3速率模型C(1248模型)

4.2.4呼叫次序和速率类型的产生方法

4.3呼叫到达和离去模型

4.3.1到达服从泊松分布、离去服从泊松分布

4.3.2到达服从Pareto分布、离去服从近似的几何分布

4.4系统负荷

4.5呼叫次数

4.6算法仿真流程

第五章单码分配算法

5.1已有单码分配算法

5.1.1随机算法

5.1.2极左算法

5.1.3紧凑度算法

5.1.4权重算法

5.1.5 比较

5.2仿真结果与分析

5.2.1总阻塞率

5.2.2吞吐量

5.2.3码阻塞率

5.3已有算法评价

5.4新算法——碎片度算法

5.4.1碎片化系数和碎片度

5.4.2碎片度算法

5.4.3算法分析

5.4.4仿真结果

5.5综合评价

第六章单码重分配算法

6.1灵活度法

6.2码型法

6.3新算法—空码容量法

6.4仿真结果与分析

6.4.1总阻塞率

6.4.2吞吐量

6.4.3重分配概率

6.4.4更换码概率

6.5综合评价

第七章单码主动重分配算法

7.1频繁主动重分配算法

7.2新算法——基于碎片的主动重分配算法

7.3仿真结果与分析

7.3.1重分配概率

7.3.2更换码概率

7.4综合评价

第八章结论与展望

参考文献

附录在校期间完成的科研和发表的论文

致谢