LTE系统中无线接纳控制的研究

论文摘要

LTE作为第三代移动通信系统的长期演进技术,将支持具有不同传输速率和服务质量(Quality of Service, QoS)要求的多媒体业务,同时为用户提供更高的数据传输速率。而网络中的无线资源是有限的,如何有效地使用和管理系统中的无线资源是移动运营商最为关心的问题之一。无线接纳控制作为无线资源管理的一个重要组成部分,它通过限制接入系统中用户的数量来防止系统过载,是无线网络为接入用户提供QoS保证的一个重要手段,对维持系统的正常运行具有重要的意义。无线接纳控制主要用于判断是否允许一个新的连接请求接入到网络中。在系统资源不足的情况下,如果不加限制的接入用户就可能导致已有连接的服务质量下降。而系统想要充分利用无线网络资源,就必须尽可能多的将用户接入到网络中。通常情况下,为了接入新用户,可以对一些已连接的用户进行业务降级。无线接纳控制的引入可以尽量满足这两方面的要求,在两者之间找到平衡点。本文首先研究了LTE系统的特点,然后分析了LTE系统所承载的业务类型和QoS机制以及系统资源的分配方式。最后在借鉴无线通信网络中具有普遍意义的接纳控制算法基础上,提出了两种适用于LTE系统的无线接纳控制策略。策略一通过采用优先级与业务降级的机制来控制不同业务类型的用户是否允许接入到系统当中。根据不同业务之间优先级的差别,在同时接到连接请求时,优先接入优先级高的连接请求。在系统资源不足的情况下,通过优先级与业务降级的设定,高优先级业务可以对已接入系统中的连接进行业务降级来获得更多的资源,可以有效的保证高优先级业务的接入成功率。该算法对低优先级业务接入成功率没有兼顾,比较适用于优先保障高优先级业务服务质量的情况。策略二为了保证各业务之间具有一定的公平性,在采用优先级与业务降级的同时,根据用户的日常习惯加入了等待队列。在系统资源紧张的情况下,不是直接拒绝用户的请求,而是将其放入相应的队列,在系统有剩余资源时,优先接入队列中的用户请求,这样保证了队列中的用户可以公平的接入到系统。由于在资源不足时加入了延时队列,系统的资源利用率也可以得到一定的提高。因此该算法在保证高优先级业务接入成功率的同时兼顾了低优先级业务,具有一定的公平性。最后通过仿真对算法的性能进行了考察,验证了本文所提的两种策略可以有效的改善系统在阻塞率、掉线率以及资源利用率等方面的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文内容与结构安排
• 第2章 LTE系统概述与无线接纳控制分析
• 2.1 LTE系统概述
• 2.1.1 LTE的系统架构及功能划分
• 2.1.2 LTE系统的特点
• 2.2 LTE系统的无线资源管理
• 2.3 无线接纳控制
• 2.3.1 接纳控制简介
• 2.3.2 典型的接纳控制策略
• 2.4 本章小结
• 第3章 LTE中基于剩余资源的接纳控制研究
• 3.1 LTE系统的基本资源及分配方式
• 3.2 LTE系统的QoS机制
• 3.2.1 QoS概述与业务类型
• 3.2.2 LTE的QoS保证机制
• 3.3 LTE中基于剩余资源的接纳控制
• 3.3.1 基于剩余资源的接纳控制概述
• 3.3.2 接纳控制判断准则
• 3.3.3 本文提出的接纳控制策略
• 3.4 本章小结
• 第4章 一种基于优先级与业务降级的接纳控制策略
• 4.1 接纳控制策略概述
• 4.2 无线接纳控制策略
• 4.2.1 方案设计
• 4.2.2 接纳控制算法描述
• 4.3 仿真结果与分析
• 4.3.1 仿真环境及参数设置
• 4.3.2 仿真结果分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 一种基于公平性的接纳控制策略
• 5.1 接纳控制策略概述
• 5.2 无线接纳控制策略
• 5.2.1 方案设计
• 5.2.2 接纳控制算法描述
• 5.3 仿真结果与分析
• 5.3.1 仿真环境及参数设置
• 5.3.2 仿真结果分析
• 5.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文