分组数据的无线资源管理研究

与传统基于功率控制和资源固定分配的电路交换网络无线资源管理机制不同，分组数据的无线资源管理架构中采用了基于速率控制的链路自适应技术、快速分组调度以及拥塞控制等功能。这些改进的本质是为了更好地为具有非连续传输特性的无线分组数据提供承载以保障其服务质量QoS要求，并在结合这些业务特性基础上尽可能提高具有有限频谱的无线资源的利用率。 本论文的工作主要集中于无线分组业务特性分析、实时与非实时业务承载网络负载和容量／峰值吞吐量分析、基于速率控制无线链路白适应技术、分组调度及资源配置等四个方面内容的研究： 1、论文首先对移动通信分组数据的业务特性进行了分析，特别侧重研究了其与有线网络分组数据业务特性的差别，从理论上研究了移动通信网络中不同类型分组数据的业务源数学模型及其特征参数的设定问题，并通过软件仿真进行了验证； 2、针对话音业务、实时多业务和非实时分组数据业务承载网络的负载进行了理论推导和定义，并以此为基础研究了各类系统的容量和极限吞吐量，以高速下行分组接入HSDPA为例讨论了分组网络的流量拥塞控制问题； 3、速率自适应技术是无线分组网络无线传输技术的核心，无线分组网络无线资源管理机制与传统基于功率控制传统无线资源管理的本质区别所在。本文针对自适应调制与编码AMC、混合自动重传请求HARQ结合的速率控制链路自适应技术进行了理论分析和研究。以时分高速下行分组接入TD-HSDPA系统为例，阐述了智能天线等技术给链路自适应技术的挑战：无线链路质量波动问题，并结合理论分析提出两套解决方案：主动重传延时方案和重传时可变MCS方案。软件仿真结果显示，两种方案都带来了较大的系统性能增益，提高了数据传输的稳定性。论文还针对速率控制链路自适应技术中信道质量反馈问题进行了研究，提出了一套自适应反馈机制，仿真显示该方案在满足及时、准确的链路质量反馈需求基础上减小了上行资源利用，从而降低了上行链路的多址干扰。