分组数据的无线资源管理研究

论文摘要

与传统基于功率控制和资源固定分配的电路交换网络无线资源管理机制不同，分组数据的无线资源管理架构中采用了基于速率控制的链路自适应技术、快速分组调度以及拥塞控制等功能。这些改进的本质是为了更好地为具有非连续传输特性的无线分组数据提供承载以保障其服务质量QoS要求，并在结合这些业务特性基础上尽可能提高具有有限频谱的无线资源的利用率。 本论文的工作主要集中于无线分组业务特性分析、实时与非实时业务承载网络负载和容量／峰值吞吐量分析、基于速率控制无线链路白适应技术、分组调度及资源配置等四个方面内容的研究： 1、论文首先对移动通信分组数据的业务特性进行了分析，特别侧重研究了其与有线网络分组数据业务特性的差别，从理论上研究了移动通信网络中不同类型分组数据的业务源数学模型及其特征参数的设定问题，并通过软件仿真进行了验证； 2、针对话音业务、实时多业务和非实时分组数据业务承载网络的负载进行了理论推导和定义，并以此为基础研究了各类系统的容量和极限吞吐量，以高速下行分组接入HSDPA为例讨论了分组网络的流量拥塞控制问题； 3、速率自适应技术是无线分组网络无线传输技术的核心，无线分组网络无线资源管理机制与传统基于功率控制传统无线资源管理的本质区别所在。本文针对自适应调制与编码AMC、混合自动重传请求HARQ结合的速率控制链路自适应技术进行了理论分析和研究。以时分高速下行分组接入TD-HSDPA系统为例，阐述了智能天线等技术给链路自适应技术的挑战：无线链路质量波动问题，并结合理论分析提出两套解决方案：主动重传延时方案和重传时可变MCS方案。软件仿真结果显示，两种方案都带来了较大的系统性能增益，提高了数据传输的稳定性。论文还针对速率控制链路自适应技术中信道质量反馈问题进行了研究，提出了一套自适应反馈机制，仿真显示该方案在满足及时、准确的链路质量反馈需求基础上减小了上行资源利用，从而降低了上行链路的多址干扰。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1.研究背景
• 1.2.当前问题与本文创新
• 1.3.论文结构
• 第二章 移动通信分组业务特性与仿真实现
• 2.1.业务模式由电路交换到分组交换的演变
• 2.2.无线分组数据的特征分析
• 2.2.1.无线分组数据的服务质量等级
• 2.2.2.无线分组数据的业务源建模
• 2.3.分组业务源的仿真实现
• 2.4.小结
• 第三章 无线资源管理概述
• 3.1.综述
• 3.2.无线资源单元
• 3.3.无线资源管理算法
• 3.3.1.电路交换域无线资源管理
• 3.3.2.分组交换域无线资源管理
• 3.3.3.智能天线对无线资源管理算法的影响
• 3.4.小结
• 第四章 系统负载与负载拥塞控制
• 4.1.概述
• 4.2.系统负载预测
• 4.2.1.单语音业务系统负载分析
• 4.2.2.多种混合电路交换型实时业务的系统负载分析
• 4.2.3.分组数据网络负载分析
• 4.2.系统容量分析
• 4.2.1.单语音系统容量分析
• 4.2.2.多种混合电路交换型实时业务的系统负载分析
• 4.2.3.TDD-CDMA系统干扰分布分析
• 4.2.4.分组数据网络的系统容量分析
• 4.3.话音系统的负载控制及分组网络的拥塞控制
• 4.4.小结
• 第五章 速率自适应技术
• 5.1.概述
• 5.2.自适应调制编码
• 5.2.1.TD-HSDPA系统MCS选择机制研究
• 5.3.混合自动请求重传
• 5.3.1.TD-HSDPA系统HARQ性能分析
• 5.3.2.TD-HSDPA系统链路自适应技术的改进方案
• 5.4.信道质量反馈机制研究
• 5.5.小结
• 第六章 快速分组调度与码分调度下的无线资源配置
• 6.1.分组调度与快速分组调度
• 6.1.1.概述
• 6.1.2.分组调度算法综述
• 6.1.3.TGBPS：一种新型基于QoS的快速分组调度算法
• 6.2.码分调度下的无线资源配置
• 6.3.小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1.总结
• 7.2.展望
• 7.2.1.增强QoS定义
• 7.2.2.QoS跨层设计
• 7.2.3.异构网络无线资源管理
• 参考文献
• 附录 移动通信系统的建模与仿真方法
• 致谢
• 博士在读期间发表论文和专利列表