Multi-RAT无线资源管理技术研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luoyanxiang
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随着无线移动通信技术的迅速发展,GSM网络中无线数据业务已经得到了广泛而成熟的应用,目前3G业务迅速发展,正在逐步取代旧的2G网络,而不远的将来,为了满足不断增长的高速率大容量的传输需求,具有更优性能的准4G技术LTE网络也必将蓬勃发展。因此,制式间网络的共存及对Multi-RAT (Multi-Radio Access Technology)网络性能提升将成为热点研究问题和方向。无线资源管理技术对于Multi-RAT系统的性能研究则是关键的技术。无线资源管理技术是对一系列空中接口资源运作、调度和控制的统称。由于无线通信系统的资源并不是无限的,而用户的业务需求又是不断增长的,因此需要在现有的带宽限制情况下,优化网络性能,不仅要提升系统频谱资源的利用率,还要兼顾不同用户的不同需求,避免网络拥塞等情况的出现。其研究内容包括小区选择、小区重选、切换、负载均衡、调度等方面。由于Multi-RAT下的小区重选技术和切换技术的研究对于提升无线移动网络的性能有着重要意义,许多研究机构和运营商、设备商都投入了很大的精力进行相关技术的研发工作。Ericsson、Nokia、 Motorola、三星和华为等通信公司均提出了不少相关的提案,有基于GSM的45.008,基于UMTS的TS25.304、25.133、25.331,也有基于LTE的TS36.331、36.423、36.133、36.214、36.300等。本文的研究工作重点也是参阅了这些提案后形成的。目前,关于Multi-RAT各项标准正在逐步规范中。无线通信网络正在高速发展中,二十年前产生的GSM网络现在已经完善并将逐渐被取代,目前我国普遍应用的是3G网络,一些4G网络也开始了试运行,不同制式的网络共存必将是已有并且会在很长一段时间内不可避免的发展趋势,对于制式间通信网络的性能研究也是必要目急迫的。随着用户越来越无法满足于现有的无线通信业务质量以及对高速传输的无线通信业务需求的增加,第三代合作伙伴计划3GPP开始了对于长期演进(Long Term Evolution, LTE)技术的研发阶段。在无线通信网不断发展的过程中,为了能够达到用户对于网络系统中吞吐量以及网络系统容量的要求,无线资源管理算法提出了相关的一系列技术,其中当今移动通信研究的热点包括小区重选以及切换算法。本文重点介绍了多制式网络中的小区重选技术和切换技术,主要内容如下:(1)搭建系统仿真平台,对现实中的无线通信网络进行仿真建模,参数配置和信道公式基于目前通用的协议,并且介绍了仿真平台的整体运行流程和主要模块流程。(2)在多制式的无线通信网中,由于多种网络制式的共存,使得用户设备有了更多的网络选择,也带来了更多的问题和计算复杂度的提升。在空闲状态下的小区重选是本文研究点之一,通过加入用户偏好的网络制式这一因素,达到了减少不必要的小区重选次数以及减轻能耗的目的。(3)在接入状态并且移动的过程中,用户主要面对的是切换问题。当切换目标小区过载时,必然导致无法接入和切换失败的情况。本文提出了新的无线资源管理模块,对于备选的切换目标小区测量量以及系统负载情况综合考量,达到了提高系统切换成功率和吞吐量的目的。
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