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异构无线网络试验平台中蜂窝网空中接口的优化、升级与实现

作 者: 蔡森
导 师: 纪红
学 校: 北京邮电大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: 蜂窝网络 时分同步码分多址接入技术 长期演进技术 异构无线网络 无线资源管理
分类号: TN929.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 47次
引 用: 1次
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内容摘要


针对现在多种多样的无线通信技术和接入环境,以及人们日益增长的“随时随地”接入网络获取信息的需求,移动通信的未来发展方向将是把现存的无线通信网络进行无缝整合,构建一个能让用户在多种无线网络间无缝切换,各类业务能够在多种无线接入网络上透明传输的全IP的异构融合网络。异构无线网络无线资源管理是当前研究的一个热点问题,但由于异构无线网络本身的复杂性,大范围的工程试验成本很高,因此,目前的研究多以理论仿真为主。我们试着通过搭建软件试验平台的方法模拟现实的通信环境,在搭建的试验平台上验证所提出的异构无线网络资源管理算法,为算法的实际应用提供依据。本文选取代表传统移动通信的蜂窝网、代表城域网宽带无线接入的WiMAX和代表局域网宽带无线接入的WLAN三种当今无线通信技术不同领域中有代表性的技术,构建成一个异构无线网络试验平台,来研究具有主动性的无线资源管理技术。本文对异构无线网络试验平台中初步搭建的蜂窝网部分进行优化、完善和升级。首先通过对TD-SCDMA与LTE接入网部分的对比,确定蜂窝网试验平台的升级方案;在此基础上完成对原来已有功能的完善和未实现功能的添加;并结合具有主动特性的异构无线网络资源管理,在蜂窝网试验平台上添加相关接口和相应的通信流程。最后对蜂窝网试验平台及其与试验平台中其他实体间的相互通信进行用例测试。从蜂窝网方面保证在试验平台上进行的无线资源管理技术的研究具有现实意义。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章 绪论  11-20
  1.1 异构网络技术研究背景  11-17
    1.1.1 异构无线网络技术出现的必然性  11-12
    1.1.2 课题来源  12-14
      1.1.2.1 异构无线网络试验平台概述  12-13
      1.1.2.2 蜂窝网试验平台升级和完善的必要性  13-14
    1.1.3 TD-SCDMA技术和LTE技术  14-17
      1.1.3.1 TD-SCDMA技术  14-15
      1.1.3.2 LTE技术  15-16
      1.1.3.3 TD-SCDMA的升级方向  16-17
  1.2 异构无线网络研究现状  17-18
  1.3 研究意义  18
  1.4 论文的主要工作及组织架构  18-20
第二章 TD-SCDMA与TDD LTE空中接口的比较及主动特性的介绍  20-30
  2.1 CDMA与OFDMA的比较  20-21
    2.1.1 多址技术基本原理  20-21
    2.1.2 CDMA与OFDMA特点比较  21
  2.2 TD-SCDMA与LTE空中接口协议对比  21-28
    2.2.1 物理层对比  23-26
    2.2.2 MAC媒体接入控制子层对比  26-27
    2.2.3 RLC无线链路控制子层对比  27
    2.2.4 RRC无线资源控制子层对比  27-28
    2.2.5 TD-SCDMA与LTE空中接口对比小结  28
  2.3 接入网架构对比  28-29
  2.4 主动特性  29
    2.4.1 主动终端  29
    2.4.2 主动接入点  29
  2.5 本章小结  29-30
第三章 异构无线网络中蜂窝网空中接口试验平台的升级与优化  30-61
  3.1 试验平台的升级  30-36
    3.1.1 蜂窝网升级方案设计  30-31
    3.1.2 实体进程与线程设计  31
      3.1.2.1 RNC实体  31
      3.1.2.2 Node B实体  31
    3.1.3 无线资源管理模块的设计  31-32
    3.1.4 无线资源管理模块的实现  32-36
      3.1.4.1 无线资源列表  32-34
      3.1.4.2 无线资源列表的操作  34-36
  3.2 试验平台的完善  36-47
    3.2.1 通信接口设计  36-39
      3.2.1.1 RNC与Node B的接口消息  36-37
      3.2.1.2 RNC与PRM的接口消息  37-38
      3.2.1.3 RNS与终端的接口消息  38-39
    3.2.2 备选基站集  39
    3.2.3 数据传输模块的设计与实现  39-40
    3.2.4 通信流程的完善  40-47
      3.2.4.1 入网流程  40-41
      3.2.4.2 端到端通信流程  41-44
      3.2.4.3 切换流程  44-46
      3.2.4.4 离网流程  46-47
  3.3 异构无线网络主动特性在蜂窝网试验平台的设计和实现  47-60
    3.3.1 具有主动特性的资源管理技术  47-49
      3.3.1.1 主动性带宽分配与接纳控制  47
      3.3.1.2 主动性频谱资源共享及最优化利用  47-48
      3.3.1.3 主动性流量调度与负载均衡  48-49
    3.3.2 信息上报机制  49-51
    3.3.3 主动分组  51-52
    3.3.4 主动性接纳控制与带宽分配的接口与流程  52-54
    3.3.5 主动性频谱资源共享的接口与流程  54-57
    3.3.6 主动性负载均衡的接口与流程  57-59
    3.3.7 虚拟终端与蜂窝网的相关接口与操作  59-60
  3.4 本章小结  60-61
第四章 异构无线网络中蜂窝网空中接口试验平台用例测试  61-73
  4.1 典型场景设计与参数设置  61-63
    4.1.1 整体部署  61-62
    4.1.2 蜂窝基站基本参数设置  62-63
    4.1.3 终端参数设置  63
      4.1.3.1 实际多模终参数设置  63
      4.1.3.2 虚拟多模终端参数设置  63
  4.2 蜂窝网通信过程测试用例的设计  63-70
    4.2.1 入网注册  64
    4.2.2 端到端通信  64-66
      4.2.2.1 蜂窝网多模终端作为主叫  65
      4.2.2.2 蜂窝网多模终端作为被叫  65-66
    4.2.3 切换  66-69
      4.2.3.1 终端发起的切换  67
      4.2.3.2 网络发起的切换  67-69
    4.2.4 与蜂窝网相关的资源重配置  69-70
  4.3 蜂窝网用例测试结果分析  70-72
    4.3.1 入网注册测试结果  70
    4.3.2 端到端通信测试结果  70-71
    4.3.3 切换测试结果  71
    4.3.4 资源重配置测试结果  71-72
    4.3.5 其他测试结果  72
  4.4 本章小结  72-73
第五章 总结与展望  73-75
  5.1 论文工作总结  73
  5.2 下一步工作展望  73-75
参考文献  75-77
附录1  77-80
致谢  80-81
攻读学位期间发表的学术论文  81

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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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