有限用户多信道共用系统理论分析及应用研究

论文题目: 有限用户多信道共用系统理论分析及应用研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 通信与信息系统

作者: 苗长云

导师: 戴居丰

关键词: 多信道共用,优化配置,呼损率,信道利用率,蒙特卡罗仿真

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 在现代通信系统中,信道的成本约占系统总成本的65%以上,因此,提高通信信道利用率是通信领域中的一个重要研究课题。随着通信技术的迅速发展,信息量的增大,频率资源的限制,提高信道利用率已成为通信领域研究的热点课题。多信道共用技术是一种提高信道利用率的有效技术。本文对有限用户多信道共用系统的理论、设计以及应用等方面进行了研究。采用随机过程理论对有限用户多信道共用系统进行了理论研究和可视化分析,推导出有限用户多信道共用系统呼损率公式和信道利用率公式。并利用MATLAB软件对无限和有限用户多信道共用系统呼损率公式和信道利用率公式进行了可视化分析和比较,提出了无限用户多信道共用系统呼损率公式和信道利用率公式,适用于用户数很大且远大于共用信道数的系统;而有限用户多信道共用系统呼损率公式和信道利用率公式适用于用户数较少、小话务量的系统。利用MATLAB软件的数据分析、矩阵及图形处理功能分别对无限和有限用户多信道共用系统优化配置方法进行了研究,提出了在不同情况下两种系统的优化配置方法,并给出了其对应的MATLAB程序框图。提出并实现了对有限用户多信道共用系统的蒙特卡罗(Monte-Carlo)仿真,以及对输出数据的误差控制方法进行了理论分析。仿真结果证明了推导出的有限用户多信道共用系统呼损率公式和信道利用率公式的正确性,以及优化配置方案的可靠性,并直观地反映出系统实际运行中的动态过程。此外,仿真程序本身提供了呼损率、信道利用率以及系统的状态概率的近似计算方法及相应误差分析,从而得到系统优化配置的另一种方便而有效的方法,能同时全面反映系统的动态运行状况。应用有限用户多信道共用技术研制了有限用户多信道共用电话信道扩容器。利用有限用户多信道共用系统的优化配置方法,给出了电话信道扩容器的共用电话信道数的配置方案,并对增加内部通话功能后扩容用户的呼损进行了分析。应用有限用户多信道共用技术研制了无主机扩音对讲电话通信系统,并利用有限用户多信道共用系统的优化配置方法对防爆绳路进行了优化配置。

论文目录:

第一章 引言

1.1 问题的提出

1.1.1 多路复用技术

1.1.2 信道窄带化技术

1.1.3 多信道共用技术

1.2 课题研究的目的、意义

1.3 课题的研究内容

第二章 多信道共用技术及其工作方式

2.1 多信道共用系统的概念

2.2 多信道共用系统的组成及信道控制方式

2.2.1 多信道共用系统的组成

2.2.2 信道控制方式

2.3 多信道共用系统的性能指标

2.4 多信道共用系统的信令

2.5 本章小结

第三章 有限用户多信道共用系统理论分析

3.1 生灭过程及其平稳分布

3.1.1 随机过程及其分类

3.1.2 Markov 链

3.1.3 生灭过程

3.1.4 生灭过程的平稳分布

3.2 有限状态生灭过程及其稳态解

3.3 无限用户多信道共用系统理论分析

3.4 有限用户多信道共用系统理论分析

3.5 无限用户和有限用户多信道共用系统的分析与比较

3.5.1 无限用户系统呼损率和信道利用率分析

3.5.2 有限用户系统呼损率和信道利用率分析

3.5.3 呼损率公式的比较

3.5.4 信道利用率的比较

3.6 本章小结

第四章 多信道共用系统的优化配置方法

4.1 无限用户多信道共用系统的优化配置方法

4.1.1 共用信道数的优化配置

4.1.2 最大承载话务量的优化配置

4.2 有限用户多信道共用系统的优化配置方法

4.2.1 共用信道数的优化配置

4.2.2 用户数的优化配置

4.2.3 最大承载话务量的优化配置

4.3 本章小结

第五章 有限用户多信道共用系统蒙特卡罗(Monte-Carlo)仿真..

5.1 引言

5.2 计算机仿真

5.2.1 仿真模型及选择原则

5.2.2 计算机仿真的步骤

5.3 Monte-Carlo 仿真

5.3.1 Monte-Carlo 仿真

5.3.2 Monte-Carlo 仿真的优点

5.3.3 Monte-Carlo 仿真的步骤

5.3.4 随机数的产生

5.3.5 仿真次数的确定和误差控制

5.4 多信道共用系统的Monte-Carlo 仿真

5.4.1 仿真目标

5.4.2 仿真主程序

5.4.3 样本均值及其方差计算程序

5.4.4 系统运行状况输出图形程序

5.5 本章小结

第六章 有限用户多信道共用电话信道扩容器的研制

6.1 引言

6.2 扩容器的工作原理及连接

6.3 空闲信道的选取及信令传输

6.3.1 空闲信道的选取

6.3.2 信令传输

6.4 交换机侧扩容器设计

6.4.1 交换机侧扩容器硬件设计

6.4.2 交换机侧扩容器软件设计

6.5 用户侧扩容器设计

6.5.1 用户侧扩容器硬件设计

6.5.2 用户侧扩容器软件设计

6.6 共用电话信道的配置

6.6.1 呼损率B 与共用信道数n 之间的关系

6.6.2 信道利用率η与共用信道数n 之间的关系

6.6.3 综合平均每用户忙时话务量与共用信道数的配置

6.6.4 增加内部通话功能后扩容用户的呼损分析

6.7 本章小结

第七章 有限用户多信道共用无主机扩音对讲电话系统的研究

7.1 引言

7.2 系统组成及多信道共用技术

7.3 防爆扩音对讲话机的硬件设计

7.4 防爆扩音对讲话机的软件设计

7.5 系统信令的传输

7.5.1 扩音绳路信令

7.5.2 通话绳路信令

7.6 防爆绳路的配置

7.6.1 呼损率B 与防爆绳路数n 之间的关系

7.6.2 信道利用率η与防爆绳路数n 之间的关系

7.6.3 综合平均每用户忙时话务量与共用信道数的配置

7.7 抗干扰措施

7.8 防爆设计

7.9 本章小结

第八章 总结与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

附录缩写词表

致谢

发布时间: 2006-05-24

参考文献

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