论文摘要
以实现车载速度下的实时多媒体业务为目标的IEEE 802.16e移动宽带无线接入标准的出现为宽带无线的发展带来了新的机遇，引起了业界的广泛关注。然而，多媒体业务与无线移动的结合给研究领域带来很多新的挑战，例如如何高效地利用有限的资源，如何实现无缝的端到端的连接等等，其中最为核心的问题是如何保证服务质量(Quality of Service，QoS)。IEEE 802.16e系统的QoS保证面临着无线信道的不确定性，移动用户的动态分布和业务种类的多样性等问题。为了在IEEE 802.16e系统中提供有效的QoS保证，本文将重点研究IEEE 802.16e系统的切换算法与呼叫准入控制策略。切换是移动网络最重要的技术之一，直接影响着通信系统的整体性能。本文研究了IEEE 802.16e系统基于CIR的软切换机制，提出绝对门限和相对门限相结合的软切换触发和判决算法。通过仿真研究了各参数对平均切换次数、切换损耗概率和系统频谱利用率的影响，并在这些系统性能之间寻求折中。呼叫准入控制(Call Admission Control，CAC)策略是实现QoS保证的最关键的技术之一。传统的CAC策略都是基于信道或带宽的预留，然而这些策略在IEEE 802.16e OFDMA系统中是不适合的：1)OFDMA系统支持灵活的子信道和功率分配算法，而预留一部分子信道给切换用户，会导致带宽利用率的降低；2)带宽和功率之间存在可互换的关系，分配尽可能多的信道给用户而预留功率，可以降低基站的发射功率，减少对相邻小区的干扰，从而提高系统的下行容量。因此，本文提出了基于功率预留的准入控制策略。首先介绍一种资源分配算法，该算法将可用信道完全分配从而实现基站发射功率最小化。在此基础上，分别为小区间切换用户和小区内切换用户设计预留策略，并根据系统的业务载荷自适应地调整功率预留量，从而实现GoS的最优化。完全使用所有信道而只预留功率，在信道资源相对匮乏的系统中也不合适。因此，本文又提出了功率与信道联合预留的准入控制策略，并通过仿真将功率与信道联合预留、功率预留和信道预留三种预留方式的系统性能进行了比较。