移动通信系统混合无线资源管理方法.pdf

混合无线资源管理方案及其实现方法是一种在移动通信系统中对无线资源(频率、时隙、码道、天线发送功率等)管理的方案及其实现方法，该方法综合使用移动通信系统中有关无线资源管理的相关技术(即功率控制、信道分配、调度技术、呼叫准入控制、切换技术和自适应链路等)，依据各种业务传输的要求和对无线信道估计的结果，由一个无线资源管理控制装置周期性地更新系统参数对移动通信系统的无线资源进行调配，从而更加灵活和合理地进行无线资源利用，保证业务传输质量(Quality of Service，QoS)要求和提高系统容量。

1、  一种移动通信系统混合无线资源管理方法，其特征在于将功率控制技术、信道分配方法、呼叫准入控制方法、切换控制技术、调度技术及自适应链路技术等无线资源管理方法在同一个无线资源管理控制装置中进行管理，根据各种业务传输需求和无线信道估计结果，由无线资源管理控制装置采用周期性地更新系统参数的方法使用各无线资源管理技术对频率、时隙、码道和天线发送功率无线资源进行调配。

2、  根据权利1所述的移动通信系统混合无线资源管理方法，其特征在于面向提高系统容量周期性地更新功率控制、信道分配、呼叫准入控制、切换控制、调度和自适应链路无线资源管理技术的系统参数，在实现时采用一个无线资源管理控制装置，依据业务的服务质量要求和信道状态估计结果通过各无线资源管理技术对频率、时隙、码道和天线发送功率等无线资源进行调配。

3、  根据权利1所述的移动通信系统混合无线资源管理方法，其特征在于管理方法具体实现包括以下三个步骤：
第一步，为移动通信网络中的基站和移动用户设置相应的系统目标参数，即最大发射功率、目标信号干扰噪声比、误码率以及吞吐量；
第二步，在系统运行的每个特定时间周期内，系统依据设定的系统目标参数收集基站和处于工作状态移动用户当前的发射功率、接收信号干扰噪声比和误码率、系统状态的性能参数；
第三步，无线资源管理装置利用第二步中收集得到的参数，依据业务的服务质量要求和信道状态估计结果分别对呼叫准入控制、信道分配、调度控制、切换控制、功率控制和自适应链路等无线资源管理技术的系统参数进行迭代和更新。

移动通信系统混合无线资源管理方法
                          技术领域
本发明是一种应用于移动通信系统中的无线资源管理方法，属于移动通信系统传输技术研究领域。
                          背景技术
移动通信在全球范围内发展迅猛，数据业务将取代话音业务成为移动通信的主要业务，且随着因特网的迅速发展，人们对移动数据业务的速率要求越来越高。但可用于移动通信频谱资源却越来越紧张，而且由于技术和经济上的考虑，移动通信系统的带宽不可能无限制地增加。这就要求移动通信系统能高效地支持高速数据业务。
无线资源管理的基本出发点是在网络话务量分布不均匀、信道特性因信道衰弱和干扰而起伏变化的情况下，设法灵活分配和及时调整无线网络的可用资源。通过对移动通信系统进行分析和研究发现，网络运营商与移动用户之间存在着利益冲突。移动用户希望以最小代价取得最好的服务，亦即以减少发送功率和提高服务质量；而网络运营商则在满足用户服务质量条件下，提高系统容量或业务吞吐量、减少基站发送功率。无线资源管理策略可分为集中式和分布式两类，集中式无线资源管理策略以用户为中心，其目标是最大化单个用户的利益，例如最小化用户发射功率和干扰概率。分布式无线资源管理策略以网络为中心，其目标则是使所有用户的集体效益最优化，例如最大化系统容量和吞吐量等。传统的无线资源管理方法分别使用各种无线资源管理技术，为无线网络的优化设计带来诸多不便，为了能够满足移动通信系统传输的多媒体等业务，并充分利用移动通信系统的空中接口资源，必须研究采用合理、高效的无线资源管理方案，而联合优化使用各种无线资源管理技术的无线资源管理方案成为当前的发展趋势。
                         发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种能够提高移动通信系统资源利用率，提高系统传输效率和质量，适应移动通信系统发展需要的移动通信系统混合无线资源管理方法。
技术方案：本发明地混合无线资源管理方案是：将功率控制技术、信道分配方法、呼叫准入控制方法、切换控制技术、调度技术及自适应链路技术等无线资源管理方法在同一个无线资源管理控制装置中进行管理，根据各种业务传输需求和无线信道估计结果，由无线资源管理控制装置采用周期性地更新系统参数的方法使用各无线资源管理技术对频率、时隙、码道和天线发送功率无线资源进行调配。面向提高系统容量周期性地更新功率控制、信道分配、呼叫准入控制、切换控制、调度和自适应链路无线资源管理技术的系统参数，在实现时采用一个无线资源管理控制装置，依据业务的服务质量要求和信道状态估计结果通过各无线资源管理技术对频率、时隙、码道和天线发送功率等无线资源进行调配。
混合无线资源管理方案的实现方法，面向系统容量的最大化对各种技术进行集中管理和控制，其具体实现包括以下三个步骤：
第一步，为移动通信网络中的基站和移动用户设置相应的系统目标参数，即最大发射功率、目标信号干扰噪声比、误码率以及吞吐量；
第二步，在系统运行的每个特定时间周期内，系统依据设定的系统目标参数收集基站和处于工作状态移动用户当前的发射功率、接收信号干扰噪声比和误码率、系统状态的性能参数；
第三步，无线资源管理装置利用第二步中收集得到的参数，依据业务的服务质量要求和信道状态估计结果分别对呼叫准入控制、信道分配、调度控制、切换控制、功率控制和自适应链路等无线资源管理技术的系统参数进行迭代和更新。有益效果：本发明提出的移动通信系统混合无线资源管理及其实现方法，其基本特点如下：
(1)将无线资源管理的参数进行合理调整，并根据系统状态统一配置，从而提高无线资源利用率，增加系统容量。
(2)采用一个无线资源管理控制装置，只需在现有系统基础上进行适当的改进就可实现，实现复杂度不高。
本发明可用于任何移动通信系统。
本发明主要考虑如何在移动通信系统中提高系统空中接口资源，提高系统传输效率，提高系统性能，使得系统能更高效地支持高速数据业务和不同的QoS要求。
                         附图说明
图1为混合无线资源管理方案的实现方法示意图。它包括业务需求模块、无线资源管理控制装置、信道估计模块、切换控制模块、呼叫准入控制模块、调度技术模块、信道分配模块、功率控制模块、自适应链路模块。
                       具体实施方式
本发明提出了一种混合无线资源管理方案，其基本思路是：综合考虑各种无线资源管理技术的实现，由无线资源管理控制装置根据业务需求和信道估计结果，集中对各无线资源管理参数进行周期性的配置。
图1可以看出，实现中，无线资源管理控制装置周期性地收集信道信息、业务需求信息和无线资源管理技术的工作状态，以一种混合的方式来调整各技术的运行状态或参数。系统容量与各运行状态或参数的函数表示式如下：
假设蜂窝移动通信系统共M个小区，每小区用户数为L，用户、系统容量可表示为：
S = Σ i = 1 M C i = Σ i = 1 M Σ j = 1 L f i ( ρ ho _ block , ρ call _ block , T throughput , ρ ch , P c ) - - - ( 1 ) ]]>
ρ_{ho_block}、ρ_{call_block}、T_throughput、P_ch和P_c分别为切换阻塞概率、呼叫阻塞概率、吞吐量、可用信道和每小区总共传输功率。无线资源管理控制装置根据这些参数进行混合无线资源管理的各系统参数确定。
混合无线资源管理的实现装置主要包含业务需求模块、无线资源管理控制装置、信道估计模块、切换控制模块、呼叫准入控制模块、调度技术模块、信道分配模块、功率控制模块、自适应链路模块等几个模块。控制装置采集业务需求数据、信道估计数据和各技术模块状态数据，然后再集中决定各技术模块合适的参数，并返回给各技术模块。因此在具体实现中包含以下三个步骤：
第一步，为移动通信网络中的基站和移动用户设置相应的系统目标参数，即最大发射功率、目标信号干扰噪声比、误码率以及吞吐量；
第二步，在系统运行的每个特定时间周期内，系统依据设定的系统目标参数收集基站和处于工作状态移动用户当前的发射功率、接收信号干扰噪声比和误码率、系统状态的性能参数；
第三步，无线资源管理装置利用第二步中收集得到的参数，依据业务的服务质量要求和信道状态估计结果分别对呼叫准入控制、信道分配、调度控制、切换控制、功率控制和自适应链路等无线资源管理技术的系统参数进行迭代和更新。