lte系统跨层资源分配算法-研究

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1、1．1快速发展的移动通信第一章绪论所谓移动通信是指通信双方(甚至多方)或至少一方在进行信息交换时是运动的。也就是说，移动体与固定点或移动体与移动体之间的通信都属于移动通信范畴。移动通信包括对讲机、无绳电话、无线寻呼、集群、无线移动数据、移动卫星数据和蜂窝系统等。目前人们通常说的移动通信就是指蜂窝通信。现代通信技术的发展始于20世纪70年代。1948年，C．E．Shannon提出了信道容量理论奠定了现代数字通信和信息论的基础。20世纪60年代，贝尔实验室开发出蜂窝技术，无线移动通信的商用化逐渐成为可能。70年代，通信理论和半导体器件技术的进一步发展使得移动通信技术逐渐

2、成熟。第一代蜂窝移动系统出现于20世纪80年代早期，采用频分多址和模拟技术，包括模拟蜂窝和无绳电话系统。典型的有美国的AMPS、英国的TACS、前西德的C．450等。模拟系统的缺点主要有频带利用率低、抗干扰能力差、系统保密性差等，但是由于模拟技术十分成熟，因而在通信技术发展初期也得到了较为广泛的应用。模拟蜂窝技术由于不适合未来多媒体通信业务的需求，已在日益激烈的市场竞争中被逐渐淘汰。90年代，随着大规模集成电路和语音编码技术的发展，采用数字技术的第二代移动通信系统出现。第二代移动通信是为支持语音业务和低速率业务的数据业务设计的，但是随着人们对信息交流的快速、高效、丰

3、富要求不断提高，已有的第二代网络已经难以满足需求，这样就催生了第三代移动通信系统。第三代蜂窝系统的标准主要有三个：欧洲和日本提出的WCDMA，美国(主要是Lucent)提出的edma2000、中国提出的TD．SCDMA。其中WCDMA后向兼容GSM。exlma2000后向兼容IS．95CDMA(CDMAOne)。目前最有影响力的是WCDMA方案。尽管第三代移动通信系统的研究和标准化工作十分引人关注，但业界也存在不同观点。这种观点认为，这种3G方案实际上只是2G基础上的改进，算不上真正意义上的宽带接入系统。3G系统的核心网结构也没有完全脱离2G的核心网结构。所以认为3

4、G仅仅是从窄带向宽带通信系统过渡的网络。目前越来越多的人已经把目光转向后三代(beyond3G)的移动通信系统中。B3G已有WIMAX、UWB、LTE等几种争论技术，总体上看采用正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)且后向兼容WCDMA的LTE逐渐成为主流。趣塞I韭!【l厶堂亟上班宜生堂僮j金塞苤=童绩i金总的来说，B3G移动通信在性能上主要有以下要求：(1)用户速率在准静态(低速移动或固定)情况下达：至020Mbps一100Mbps，在高速移动情况下达2Mbps；(2)系统容量要达到3G通信系统的5

5、．10倍，传输质量相当于甚至优于3G系统；(3)条件相同情况下小区覆盖范围等于或大于3G系统；(4)具有不同速率间自动切换能力，以保证通信质量；(5)网络的每比特成本要比3G系统低。B3G在移动通信在功能上主要有以下要求：(1)支持下一代因特网和所有的信息设备、家用电器；(2)实现与固定网络的无缝融合；(3)能通过中间件支持和开通多种多样的IP业务；(4)能提供由用户自定义的个性化服务；(5)按服务级别收取费用。1．2宽带无线接入系统宽带无线接入是指从交换节点到用户终端部分或者全部采用无线手段的宽带接入技术。它具有如下特点：1、安装部署过程简单易行，建网费用低；2、

6、系统架构伸缩自由，扩容按需而定；3、拥有极高的覆盖能力；4、频谱效率高，能够实现高速数据传输以及高吞吐量；5、运行成本、后续支持成本以及管理成本低廉。在众多的宽带无线接入系统中，本地多点分布业务(LMDS，LocalMulti．pointDistributionService)，亦即本地多频道(微波)分布式系统(LocalMulti．channelDistributionService)，无疑是一支后起之秀。LMDS工作于10．66Hz频段，是宽带无线点对点接入技术。该技术利用毫米波传输，可以提供双向语音、数据及视频图像业务，还可以提供各类承载业务(如FrameRe

7、lay、ATM等)，而不必使用光纤和端口设备，是一种全业务系统，具有很高的可靠性，被称之为“无线光纤"接入技术。LMDS系统采用多扇区、多小区的空间分割技术、使系统容量实现数量级的增长。LMDS系统最大的优点是频带利用率高、典型系统可以支持高达45Mbit／s下行和10Mbit／s的上行传输速度，可获得较高的宽带和类似光纤的QoS(服务质量)。LMDS系统的缺点就是无线链路之间的距离有限，需要建立足够的小区覆盖。目前，以LMDS系统为代表的固定宽带无线接入系统对各个通信点之间“视距”(LOS：Line—of-Sight)传输要求非常苛刻。为了避免阻挡，基站不得不