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OFDMA系统接纳控制及其随机服务模型的研究

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摘要

1 绪论

1.1 移动通信系统的发展历程

1.2 OFDMA系统简介

1.2.1 多载波传输技术

1.2.2 OFDM基本原理

1.2.3 多用户OFDMA系统

1.2.4 OFDMA容量

1.3 移动通信系统的无线资源管理

1.3.1 无线资源管理概述

1.3.2 RRM关键技术

1.4 本文研究背景和意义

1.5 本文研究的主要内容

2 接纳控制

2.1 接纳控制模型

2.2 WCDMA系统的接纳控制

2.2.1 上行链路呼叫接纳控制算法

2.2.2 下行链路呼叫接纳控制算法

2.2.3 切换中的接纳控制

2.3 OFDMA系统的接纳控制

2.4 业务源模型

3 呼叫接纳控制的Petri网模型

3.1 Petri网概述

3.1.1 Petri网概念

3.1.2 TimeNet软件简介

3.2 单业务Petri网模型

3.3 多业务Petri网模型

3.3.1 基于载波共享的接纳控制Petri网模型

3.3.2 基于优先级的接纳控制Petri网模型

3.4 Petri网模型仿真结果

3.4.1 仿真参数

3.4.2 仿真结果

3.5 本章小结

4 自适应OFDMA系统分析及验证

4.1 话音业务接纳控制模型分析

4.2 基于载波共享的多业务接纳控制模型分析

4.3 自适应OFDMA系统分析

4.4 分析结果及验证

4.4.1 单业务模型的结果

4.4.2 多业务模型的仿真

4.5 本章小结

5 本文工作总结

附录1 MatLab仿真程序

附录2 MatLab仿真算法

致谢

参考文献

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摘要

在所有B3G候选方案中,正交频分多址接入(OFDMA,Orthogonal Frequency Division Multiple Access)成为无线通信网络的核心技术,是当前争相研究的热点之一。在移动通信系统中,无线资源是有限的,但是多用户OFDMA系统可进行有效的无线资源管理,使得频谱效率和数据传输速率有更大的提高。
   无线资源管理(RRM)实际上是对移动通信系统的空中接口资源的规划和调度,是提高无线网络容量的一项关键技术。无线资源管理的第一步就是要进行呼叫接纳控制。呼叫接纳控制策略对通信系统的整体性能和用户服务质量具有很大的影响。合适的随机服务模型是制定一个好的呼叫接纳控制策略的前提,而在OFDMA系统中多种业务并存的情况和所采用的自适应技术对系统的随机服务模型提出非常高的要求。
   该文章利用随机Petri网建立OFDMA系统中多业务的呼叫接纳控制的随机服务模型,载波分配的方式为固定分配。在话音业务和FTP业务共存的多业务系统中,首先建立了基于载波共享的模型。随后考虑到话音业务对实时性的要求较高,因此为话音业务设置了较高的优先级,并对话音用户作了排队处理。然后给出了Petri网模型的仿真结果,并作简要分析。
   第二部分首先得出和所提Petri网模型相对应的Markov模型,并对其稳定状态概率进行分析得到阻塞概率等指标的理论值。而后通过分析SNR<(γ)th得出中断概率的值。最后利用MATLAB的仿真和Petri网仿真软件TimeNet的仿真,对所建模型进行了严格的仿真验证,包括阻塞概率、中断概率和系统吞吐量等指标。结果验证了之前所建Petri网模型是正确的,也证明了将Petri网的概念引入移动通信系统的无线资源管理研究领域是非常可行的。

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