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移动通信系统中无线资源管理的研究及FuTURE资源管理软件的实现

作　者: 游爱民
导　师: 赵新胜
学　校: 东南大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 移动通信系统 无线资源管理 信道分配 功率控制 未来无线通信通用环境
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 250次
引　用: 10次
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内容摘要


随着移动用户数的快速增长和新业务的不断出现,促使蜂窝移动通信系统由第一代模拟系统发展到第二代、第三代数字系统。因此,需要寻找有效的无线资源管理(RRM)方案来管理系统的可用资源,以满足用户容量的不断增加,而无线频谱和功率是最重要的可用资源。由于移动通信系统中无线频谱和功率是非常稀缺的资源,从技术和经济上考虑,系统带宽和用户发射功率不可能无限制地增加,因此对频谱利用率和发射功率限制提出了更高的要求。在FDMA/TDMA相结合的移动通信系统中,动态信道分配(DCA)一直以来是研究的热点,动态信道分配允许更有效地利用频谱资源和避免高昂的频率规划过程。另一方面,移动用户的功率是非常宝贵的资源,也是干扰受限系统中限制系统容量的主要因素之一。因此,需要研究不同的功率控制算法最小化系统的干扰和用户的功率消耗,以提高系统容量和延长手机的待机寿命。虽然研究者对动态信道分配和功率控制已经做了大量研究,但很少将其与基站分配、呼叫准入控制和切换控制结合起来研究。本文在前人研究成果基础上,不仅将它们联合起来考虑并讨论了一种集成无线资源管理策略,而且还将博弈理论引入到此集成无线资源管理方案的功率控制中。论文的第四章通过大规模计算机仿真,评估和比较了固定发射功率下不同信道分配策略、固定信道分配下两种功率控制算法的系统性能。未来无线通信通用环境(FuTURE)研究项目是中国国家863高技术计划通信主题的重大项目。 FuTURE的主要目标是面向未来10年无线通信领域的发展趋势,研究Beyond 3G/4G新一代蜂窝通信空中接口技术,建立关键技术验证系统,支持面向未来的无线通信新业务。在GMC-TDD-xDMA实验验证系统中,基于VxWorks实时操作系统、Motorola PPC8260嵌入式微处理器和Xilinx VirtexII FPGA的FuTURE资源管理软件是系统主控板研究与开发的重要组成部分,负责无线多媒体业务演示、系统各板及其相应模块的控制与管理、以及系统状态信息的定时监控与报告等功能。整个FuTURE资源管理软件的实现中,主要包括以太网分组处理、PPP协议、MAC以及控制/监控等任务。

全文目录


摘 要  4-5
ABSTRACT  5-6
英文缩略语  6-8
目 录  8-10
第一章 绪 论  10-16
  1.1 移动通信系统  10-12
    1.1.1 多址接入技术  10-11
    1.1.2 移动通信系统的发展  11-12
  1.2 无线资源管理的研究内容  12-14
    1.2.1 基站分配  12
    1.2.2 信道分配  12-13
    1.2.3 功率控制  13
    1.2.4 呼叫准入控制  13
    1.2.5 切换控制  13-14
  1.3 相关研究与实现  14-15
  1.4 论文的主要工作和组织  15-16
第二章 信道分配策略  16-24
  2.1 引言  16-17
  2.2 频率复用  17-18
  2.3 固定信道分配  18-19
  2.4 动态信道分配  19-23
    2.4.1 集中式DCA  20
    2.4.2 分布式DCA  20-21
    2.4.3 信道重分配DCA  21-22
    2.4.4 DCA与FCA的比较  22-23
  2.5 混合信道分配  23
  2.6 本章小结  23-24
第三章 功率控制技术  24-36
  3.1 引言  24-25
  3.2 信道干扰和系统模型  25-27
    3.2.1 信道干扰  25-26
    3.2.2 系统模型  26-27
  3.3 集中式功率控制  27-29
    3.3.1 无约束最优功率控制  27-28
    3.3.2 约束最优功率控制  28-29
  3.4 分布式功率控制  29-32
    3.3.1 无约束分布式功率控制  29-31
    3.3.2 约束分布式功率控制  31-32
  3.5 基于博弈论的DPC  32-34
    3.5.1 博弈论与无线资源管理  32
    3.5.2 基于博弈论的DPC  32-34
  3.6 本章小结  34-36
第四章 无线资源管理策略仿真  36-50
  4.1 仿真模型与仿真参数  36-39
    4.1.1 仿真模型  36-38
    4.1.2 仿真参数  38-39
  4.2 仿真方案与性能测量  39-41
    4.1.1 仿真方案  39-40
    4.1.2 性能测量  40-41
  4.3 切换与移动性对性能的影响  41-44
  4.4 固定功率下的信道分配仿真  44-46
  4.5 FCA下的功率控制仿真  46-49
  4.6 本章小结  49-50
第五章 FuTURE资源管理软件的实现  50-72
  5.1 GMC-TDD-xDMA系统介绍  50-51
  5.2 FuTURE演示系统方案  51-55
    5.2.1 MPU板硬件实现方案  51-53
    5.2.2 系统软件实现方案  53-55
  5.3 Windows下的以太网分组处理实现  55-57
    5.3.1 Windows下网络程序开发介绍  56
    5.3.2 Windows下主机与目标机间网络通信软件实现  56-57
  5.4 FuTURE资源管理软件的实现  57-67
    5.4.1 VxWorks实时操作系统  57-59
    5.4.2 各子任务的实现  59-64
    5.4.3 任务间信息交互与任务的抢占调度  64-67
  5.5 FuTURE资源管理软件的调试与测试  67-71
    5.5.1 交叉开发与调试环境  67
    5.5.2 调试与测试  67-71
  5.6 本章小结  71-72
第六章 全文总结与展望  72-74
  6.1 全文工作总结  72
  6.2 研究与实现展望  72-74
致 谢  74-75
参考文献  75-77

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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