基于电力线为部分载体的WCDMA无线接入技术研究

论文摘要

基于电力线为部分载体的WCDMA移动通信系统,充分考虑了WCDMA系统基站选址困难、电磁辐射不可避免、建设初期网络覆盖不全等难以解决的问题,设想使用低压电力线来代替现有WCDMA中的光纤和同轴电缆等传输介质,组建一种结合电力线通信(PLC)和WCDMA无线通信的新型通信系统,使其具备了布网便捷,移动终端接入距离短,收发功率低等优点,在避免了建设大量的大功率发射基站,实现真正的“绿色通信”的同时,可以有效的减少移动通信网的布设造价和建设周期。在采用电力线为部分传输介质后,可以预见的WCDMA系统的变化有:小区范围更小、接入装置分布更密集、软切换发生更加频繁等,这些因素都将导致原有的无线接入方案(包括原有的接入门限)可能不再适用,导致移动终端不能顺利完成无线接入的同时,造成不必要的通信中断和通信失败。本文从系统的主要特点出发,将重点讨论基于电力线为部分载体的WCDMA移动通信系统的无线接入问题,在新的无线接入场景下提出了部分具有理论和应用价值的接入算法,其主要集中在以下三个方面:从WCDMA系统的小区搜索角度出发,在采用经典信道损耗模型的基础上验证其可能存在的空间信号强度模糊问题只在大基站与无线接入终端距离很小的情况下才会发生,推导出其距离界限的同时给出了相应的解决方案;针对基于电力线的WCDMA系统的分布特点,利用了新系统中信号处理器的集中控制功能,提出了一种速度更快且可以避免软切换混乱的扰码分配方案。针对新型系统中的信道码分配不宜采用码字重排的特点,本文提出了一种基于剩余服务时间准则和缓冲池结构的单信道码分配方法,其有效利用码树、合理安排呼叫的特点在一定程度上同时降低了码字阻塞概率和呼叫阻塞概率;在此基础上,由于新型系统在小范围之内可能存在着多个无线接入装置,这时利用抑制干扰能力更强的自适应天线阵将成为可能,本文基于这种结构提出了一种基于智能天线的OVSF码分配方法,在一定信干比下可以进行码字复用是其主要优点。在信道码分配中,与单码分配相比,多码分配可以更好的利用带宽,提高频谱利用率。本文在考虑不同终端具有不同QOS的前提下,提出了一种新的满足不同终端需求的多码分配方案,经过仿真证明,其在阻塞概率,系统流量和接入公平性方面都有较好的性能。基于电力线为部分载体的WCDMA移动通信系统,充分考虑了现有的第三代移动通信的实际要求,其提出的兼容思路也符合未来通信的发展趋势,无论在理论和应用上都有着广阔的发展前景。本文重点讨论了新系统在无线接入方面的核心问题,其中的理论分析和仿真结果既为基于电力线的WCDMA系统的发展提供了技术支持,同时其应用范围也可以扩展到大部分的常用WCDMA系统中。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 WCDMA 移动通信系统
• 1.3 电力线通信
• 1.4 电力线为部分载体的WCDMA 无线通信系统
• 1.5 本文的研究问题及国内外研究现状
• 1.6 论文结构及内容安排
• 第二章 室内接入兼容及扰码分配问题
• 2.1 引言
• 2.2 室内接入问题
• 2.3 扰码分配问题
• 2.4 本章小节
• 第三章 基于剩余服务时间和缓冲池的单信道码分配
• 3.1 引言
• 3.2 分配模型
• 3.3 基于剩余服务时间最大的准则
• 3.4 缓冲池结构
• 3.5 算法流程
• 3.6 阻塞率分析及仿真结果
• 3.7 本章小节
• 第四章 基于智能天线的单信道码分配
• 4.1 引言
• 4.2 系统模型
• 4.3 基于自适应天线阵的单OVSF 码复用
• 4.4 算法流程
• 4.5 仿真结果与分析
• 4.6 本章小节
• 第五章 基于终端不同QOS 的多信道码分配
• 5.1 引言
• 5.2 分配中的内部碎片和外部碎片
• 5.3 多码分配准则
• 5.4 终端不同QOS 下的多码分配模型
• 5.5 算法流程
• 5.6 仿真结果与分析
• 5.7 本章小节
• 第六章 结束语
• 6.1 全文总结及主要贡献
• 6.2 下一步工作的建议及未来研究方向
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历
• 攻读硕士学位期间的研究成果