多服务CDMA系统资源管理技术的研究

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第三代移动通信系统将基于码分多址(CDMA)技术为用户提供多种类型的服务。各种服务有不同的业务性质和服务质量(QoS)要求,而空中接口的无线资源是不可再生的,所以在保证用户QoS要求的同时必须有效利用无线资源,给更多的用户提供更好的服务。无线资源管理技术在各个层次上对系统资源进行管理、分配和控制,其目标是提高资源利用率,约束条件是物理层的性能和用户的QoS要求,决策变量是可以控制的系统资源,即用户的传输速率和功率。 本文系统地研究了多服务CDMA蜂窝网的无线资源管理问题,主要包括容量分析、资源分配和接纳控制。提出的方案综合考虑了物理层、链路层和网络层的系统特性,在给实时用户提供QoS保证的同时有效利用无线资源,并最小化非实时用户的平均传输时间。 本文首先讨论了理想功率控制情况下系统的容量约束问题,分析了上行链路保证用户QoS要求的基本约束模型和以基站处接收的用户总功率最小为目标的资源优化分配模型;然后提出了非理想功率控制情况下多服务CDMA系统的近似容量约束公式;给出了实时用户的资源分配方案。 接着研究了系统剩余资源在非实时用户之间的分配问题,以非实时用户平均传输时间最小为优化目标,给出了非实时用户的资源分配方案。通过几种不同方案的性能比较,显示本文的方案可以在最小化非实时用户传输时间的同时获得较大的吞吐量,是一种综合性能较好的方案。 最后讨论了系统的接纳控制和性能分析,定义了非理想功率控制情形下多服务CDMA系统的接入域,分析了两种接纳控制方案——完全共享方案和切换连接优先方案;利用马尔可夫过程求得了系统的性能参数,并通过大量数值仿真结果考察了各个用户类的业务强度与系统性能之间的关系,以及中断概率约束和功率控制错误对系统性能的影响。
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