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无线接入网系统优化与接入算法研究

凌翔  
【摘要】:随着社会需求和技术的发展,无线接入网已成为接入网发展的一个重要方向。其中无线局域网、卫星移动通信系统是两个重要的实现手段。如何优化无线接入系统的组网方式、设计适合的接入策略、评估网络系统性能,对于未来宽带无线接入系统的设计实施具有重要的意义。本文对无线局域网的系统性能分析、吞吐率估计算法,系统设计优化算法、以及卫星移动通信网络的接入策略、系统性能评估算法进行了深入的研究。 第一章介绍了无线接入网的分类与各自特点,重点介绍了无线局域网和卫星移动通信系统,及其对未来无线宽带接入的支持;并说明了本文的创新点和内容安排。 第二章归纳、分析了影响无线局域网(WLAN)系统性能的因素。在衡量WLAN系统性能的各种指标中,系统吞吐率是其中最重要的考察指标。在实际环境中,诸多因素影响着系统吞吐率性能,本章对这些因素进行了分析与仿真。在多个接入访问点(AP)组网构成的多小区WLAN系统中,覆盖小区交叠方式、频率分配方案、同频AP间非对称抑制是影响多小区WLAN的特有因素,本章通过系统仿真观察和分析了这些现象。这些归纳有助于后续章节的分析理解和算法推导。 第三章首先分析了多种传输速率终端混合分布的WLAN系统的吞吐率性能,进而进一步分析了多小区WLAN的系统吞吐率性能。在各种类型终端共存的WLAN系统中,不同传输速率的终端对信道的占用时长、信道的传输效率是不同的;本章提出了针对多传输速率终端混合系统的吞吐率性能分析模型,仿真表明了该模型的有效性。在此基础上,本章进一步将分析推广到多小区WLAN系统中,由于存在小区间AP同频干扰,以及小区间用户同频干扰,其系统性能和单小区网络具有很大不同。本章分析了各种同频干扰图样,提出了支持多种用户传输速率共存、支持用户非均匀分布的多小区WLAN系统吞吐率估计算法,即使在存在小区间同频干扰的情况下,估计算法也能得到满意的吞吐率估计结果。这一估计算法有助于更好地完成WLAN系统的设计与优化。 第四章提出了解决WLAN系统优化设计的联合算法。在多小区无线局域网规划中,设计流程包含四个步骤,其中AP放置与信道配置是两个极其重要的任务。在给定用户业务需求的条件下,本章以谋求最大系统吞吐率和资源分配的公平性为网络规划目标,其中公平性由吞吐率均衡因子表征。在传统的规划策略中,AP放置与信道配置被分割为两个先后的步骤;而本章提出的目标函数则将这两


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