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移动通信系统中无线资源管理及其性能研究

王金鹏  
【摘要】:在移动通信系统中,由系统容量、功率控制、呼叫接纳和小区规划等组成的无线资源的合理分配及管理直接影响着用户的QoS,只有使各种无线资源通过不同技术组成一个有机的整体才能有效的发挥移动通信网络的作用。研究人员对于无线资源管理及其应用技术的研究越来越深入,我国在该领域内一些关键技术的研究也取得了一定的成果。本文针对无线资源管理中信道模型、系统容量、呼叫接纳控制、多跳网络路由及多跳网络中的分集等问题,深入研究无线资源中的各个关键管理技术对系统性能的影响,主要包括以下几个方面: 首先,针对系统模型和容量的研究:建立了基于多维马尔可夫的无线信道的模型,分析了无线信道中呼叫接纳算法对系统QoS相关特性的影响,从而得出无线信道中一般的容量特征。 其次,针对多径接收及其功率的研究:在介绍Turbo码和基于Rake结构的多径信号估计算法原理的基础上,给出具体的混合多径接收设计方案,并对算法的性能进行分析和研究,给出了该算法对系统性能提高的量化指标。 然后,针对多跳蜂窝网络路由的研究:给出一种基于多跳技术的虚拟蜂窝网的网络结构,提出基于多跳技术的虚拟蜂窝网的路由设计方案,在自适应网络拓扑结构动态变化的基础上,有效的降低路由重建时间,减少路由开销,并通过仿真分析了各种环境参数对动态性能的影响。 最后,针对多跳虚拟蜂窝网中分集技术的研究:在多跳蜂窝网络路由研究结果的基础上,深入研究了多跳技术下的分集技术,提出针对多跳虚拟蜂窝网的最大比值合并分集算法MHMRC,并对该算法的性能进行了分析研究,给出了该算法对于系统传输功率和系统容量的优化指标。 合理的无线资源管理对于移动通信系统中用户QoS是非常重要的,本文研究结果不仅揭示了无线信道容量与业务呼叫到达率的关系、呼叫接纳和系统中断的关系、多径接收下的系统功率优化,而且提出了多跳蜂窝网络的自适应路由方法,以及针对多跳蜂窝网的分集接收技术。本文的研究成果对移动通信中无线资源的分配和管理的研究具有重要的理论价值和现实指导意义。


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