td-scdma系统中多媒体业务的接入控制策略研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页第1章绪论1．1论文背景与国内外现状随着移动通信、数据通信和互联网的飞速发展与日益融合，以及移动用户对业务多样性需求的不断增长、对服务质量(OoS：o．alityofService)要求的进一步提高，导致能够提供多媒体业务的第3代移动通信系统(3G：The3rdGeneration)标准得以制定，并将投入大规模商业运营。业务的多样性、OoS要求的严格性以及无线资源的稀缺性等一系列因素，致使无线资源管理(RRM：RadioResourceManagement)成为3G系统中一个重要研究课题。在这样的系统中，无线资源不再限于频谱资源

2、，还包括码字资源(用以区分小区信道和用户)、功率资源(适宜的发射功率有助于最大程度地减小用户间或小区间的干扰)、时隙资源(无线资源中可供分配使用的最小时间单位)、基站资源(基站是移动用户连接进入系统的必需资源)等。RRM包括多址接入技术、呼叫允许控制(CAC：CallAdmissionContr01)策略、切换控制、功率控制、分组调度，以及拥塞控制等，其中CAC是RKM中最为重要的一部分。近年来得到国内外众多学者广泛、深入的研究。CAC首先是在ATM网络中提出的，ATM论坛与rrU．T对CAC的定义[11为：对于一个已知呼叫连接请求，根据新连接的业务特征(用流量参

3、数表示)、要求的服务质量和网络资源(如现有连接已占用的链路带宽、缓冲区)当前状况进行比较，决定是否接纳一个新连接。CAC的目标是在保障所有已接纳连接的QoS的前提下，接纳尽可能多的新连接，充分利用网络资源。CAC的控制目标包含两方面：一要满足用户QoS要求：二要最大限度利用通信系统资源。第二代移动通信只提供语音业务，他们的数据处理能力非常有限，这使得它的CAC算法相对比较容易，而随着多媒体业务和WWW业务量的不断增加，而各业务之闻的传输速率和QoS不同，使得它的cAC变得复杂。传统的FDMA和TDMA系统中，由于用户之间有很好的隔离度(频分或时分)，因此用户之间的

4、干扰比较容易控制，当增加一个连接时，并不会影响系统中己经存在的通话的服务质量，呼叫接入控制比较简单，仅受限于可用资源(频带或时隙)的数西南交通大学硕士研究生学位论文第2页量，只要剩余资源足以满足呼叫请求，就接纳呼叫。在CDMA系统中，各用户使用相同的频率，每个新呼叫的允许对于已经建立的通话来说都是干扰，因此用适当的方法控制新用户的接入是一个很重要的问题，其基本原则是：接纳新连接不会以牺牲已有连接的服务质量为代价。而TD-SCDMA系统是结合了时分多址、时分双工、频分多址和码分多址的系统，它的CAC不仅仅要考虑一个用户是否能够接入，还要考虑时隙分配的问题。接入控制对

5、于避免业务量负荷过载，保证系统的稳定性至关重要。近年来，CAC一直是业界研究的热点问题，也取得了一定的成果。目前CAC算法的主要成果有；1．基于总干扰功率的CAC算法由于CDMA系统是干扰受限系统，基于干扰分析的CAC方法也具有其合理性和可行性【2，3】。具体做法是基于小区用户数和干扰水平，对呼叫的接纳与否进行控制。当用户数和干扰水平达到一定值时，就拒绝呼叫，否则接受。在考虑本小区的呼叫接入的同时，也要考虑新呼叫对相邻小区的影响，若相邻小区的干扰超过门限，同样拒绝呼叫。2．基于信千比(SIR：Signal．to．InterferenceRatio)的CAC算法用户

6、OoS是否能得到保证直接取决于收到的SIR。基于SIR分析的CAC是最常见的一种方法【4】，当呼叫到来的时候，系统计算新加入呼叫和已经存在用户的SIR是否可以达到期望的要求，若能达到。则接纳呼叫，否则就拒绝。这种方法虽然能够保证新用户和已存在用户的QoS，但是没有考虑到切换呼叫的特殊性。3．基于剩余容量的CAC算法CDMA系统具有软容量的特性，其系统容量有别于TDMA和FDMA系统【5，q。当有新呼叫到达时，CAC策略首先判断系统是否存在剩余容量，若存在则接纳新呼叫，否则拒绝其接入Is-v]。基于剩余容量的CAC策略简单易行，但在目前的一些算法中，大多数都未考虑业

7、务间的不同OoS要求的差异，这是它们的主要缺点。4．具有ooS保证的基于多媒体业务的CAC策略传统的无线通信网络使用电路交换技术，在传输过程中业务的OoS容易得到保证，但对先进的分组无线网络，面临语音、视频、数据等多媒体业务，由于业务的特性不同，对OoS的要求也尽不同，这就对业务的QoS保证提出了挑战。而从用户角度而言，只有达到一定的OoS要求，服务才可能被接受。因此，提供具有QoS保证的CAC策略成为近年来业界研究的热点问题。西南交通大学硕士研究生学位论文第3页近年来，具有QoS保证的CAC算法很多I¨¨，但都具有一定的局限性，主要体现在多媒体业务模型上。随着越

8、来越多的多