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随着无线通信业务量的迅速增长,无线通信系统在系统容量和覆盖范围方面的要求越来越高。分层覆盖技术被用来增加系统容量、扩展小区覆盖范围。在无线通信系统中,信道是一种非常宝贵的资源,合理的信道分配技术能迸一步增加系统容量和扩展小区覆盖范围。
本文研究了自适应分层覆盖方案以及自适应分层覆盖系统中的信道分配问题,主要贡献如下:
第一,总结了现有文献在信道分配方面的工作。首先,介绍了单层蜂窝系统中的信道分配方案;然后,介绍了分层蜂窝系统中的信道分配方案。按照信道分配的方式,信道分配可分为:固定信道分配、动态信道分配和混合信道分配。本文针对这三种信道分配类型分别介绍了一些典型的信道分配算法。
第二,提出了一种自适应分层覆盖方案。单层蜂窝系统中,快速运动移动台切换次数较多,固定分层覆盖系统能够适当降低快速运动移动台的切换次数,但是固定分层系统中与移动台进行通信的基站是固定的。针对固定分层覆盖方案的不足,本文提出自适应分层覆盖方案。仿真结果表明,与单层蜂窝系统和固定分层覆盖系统相比,自适应分层覆盖系统能显著减少系统切换次数。
第三,研究了自适应分层覆盖模式下的信道分配问题。本章根据小区间干扰水平进行信道分配,首先,提出了一种方法计算快速运动移动台和慢速运动移动台可用信道数,该方法考虑了两种类型移动台的小区间干扰水平和待分配信道的移动台数;然后,提出了用蚁群算法分别为这两类移动台分配信道。仿真结果表明,用蚁群算法进行信道分配得到的系统总干扰值更小。
第四,研究了自适应分层系统中多载波CDMA载波分配问题,并改进了基站选择算法。本章允许快速呼叫和慢速呼叫同时使用相同的载波,并结合上行功率控制算法,提出了一种载波分配算法;改进的基站选择算法考虑了小区负载因素。仿真结果表明,新的载波分配算法能获得更低的中断概率;改进的基站选择算法在系统负载水平较高时,降低了呼叫阻塞率。