“动中通”网络无线资源管理技术研究

论文摘要

动中通是战术通信的最重要的特征。“动中通”网络中,不仅移动用户在动,无线接入点(RAP)甚至网络本身也都在动。“动中通”技术,即是要求在无线接入点(RAP)和移动用户都在随机移动的情况下,实现移动用户的实时动态管理,为用户之间快速建立通信接续和通信保持提供技术支撑,从而保证通信的正常进行。这要求网络必须具备移动性用户管理的能力,维护有关整个网络结构的信息,当主叫用户发起呼叫时,能迅速找到被叫用户的位置,并在两用户之间快速建立通信连接。在维护网络拓扑信息时,会有大量的系统信令在网络节点间交互,需要占用一定的无线资源;同时,用户间的通信包括用户的接入、用户数据分组的传输也需要占用大量的无线资源。在有限的无线资源环境下,要保证“动中通”用户的正常通信,无线资源管理技术显得尤为重要。现有的无线资源管理技术中,传统蜂窝网络显得比较成熟,Ad hoc 网络也在迅速发展,但这些技术直接应用于“动中通”系统却存在一定的局限性。针对“动中通”网络的分布式结构、网络自组性、拓扑动态变化等特殊性,本文提出了一种联合考虑终端用户接入和为用户数据分组的后续转发进行资源预留的“动中通”无线资源管理方案,即移动用户采用改进的分组预约多址(PRMA)方式与归属RAP 通信,而RAP 采用多信道预留的方式在RAP 网间转发用户数据分组。在通信环境动态变化的条件下,本方案能提高无线资源的利用率并保证用户通信的各种性能。在“动中通”系统已完成了网络的基本结构搭建和适合其网络结构特点的路由技术及部分移动用户管理技术的基础上,本人将上述“动中通”无线资源管理方案在OPNET 软件中进行了仿真实现,并收集不同场景下的仿真数据,比较系统性能参数,验证了本文提出的“动中通”无线资源管理方案的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 国外发展动态
• 第二章 “动中通”网络介绍及其无线资源管理技术探讨
• 2.1 “动中通”网络系统结构和特征
• 2.2 “动中通”网络无线资源管理技术的思考
• 2.3 无线资源管理概述
• 2.3.1 移动性管理
• 2.3.2 呼叫准入控制
• 2.3.3 信道分配
• 2.3.4 调度技术
• 2.3.5 切换技术
• 2.3.6 负荷拥塞控制
• 2.3.7 功率控制
• 2.3.8 端到端的 QoS 和无线资源预留
• 2.3.9 无线链路控制和测量控制
• 2.4 GSM 系统的无线资源管理
• 2.4.1 用户申请接入过程
• 2.4.2 呼叫发送应答过程
• 2.4.3 从信令信道到话务信道的转化
• 2.4.4 切换
• 2.4.5 GSM 系统无线资源管理在“动中通”网络中的应用及局限
• 2.5 移动Ad hoc 网的无线资源管理及在“动中通”网络中的应用
• 2.6 ODMA（机会驱动的多址接入）技术的参考
• 第三章 无线资源管理方案设计及实现
• 3.1 设计目标
• 3.2 系统方案的设计
• 3.2.1 用户的接入策略
• 3.2.2 RAP 后续转发用户数据分组的无线资源管理策略
• 3.2.3 RAP 与交换机发送网络控制消息时占用无线资源的策略
• 3.3 改进的 PRMA 用户接入信道分配方式
• 3.3.1 PRMA 协议简介
• 3.3.2 本“动中通”网络中PRMA 协议的实现
• 3.3.2.1 用户发起通信的流程
• 3.3.2.2 用户对归属RAP 的选择
• 3.3.2.3 用户对归属RAP 的资源分配信息的处理
• 3.3.2.4 用户对数据分组的处理
• 3.3.2.5 用户的其他信息说明
• 3.3.2.6 RAP 广播的发送
• 3.3.2.7 RAP 对用户接入请求的处理
• 3.3.2.8 RAP 收到用户数据分组的处理
• 3.3.2.9 RAP 发送数据分组给用户
• 3.3.3 RAP 间基于多信道的资源预留接入协议
• 3.3.3.1 控制信道接入的竞争机制
• 3.3.3.2 数据信道的分配过程
• 3.3.4 关于移动性管理的系统消息的发送处理
• 3.3.5 交换机的无线资源管理
• 第四章 仿真及结果分析
• 4.1 仿真目的
• 4.2 仿真系统设计
• 4.2.1 仿真系统模型
• 4.2.2 仿真参数的设置
• 4.3 仿真结果及分析
• 4.3.1 仿真场景一:RAP 下通信用户数不同时的性能比较
• 4.3.2 仿真场景二:用户数据分组长度不同时的性能比较
• 4.3.3 仿真场景三:RAP 和用户运动速度不同时的性能比较
• 4.4 结论
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历、研究成果、获奖情况及发表论文