移动通信无线资源管理的技术研究
于飞，王一骢，张扬
【摘要】摘要本文通过WCDMA技术对移动通信无线资源管理的技术进行了细致介绍，并体现了其在第三代乃至第四代移动通信中的重要作用。
【期刊名称】科技传播
【年(卷),期】2010(000)016
【总页数】2
【关键词】关键词移动通信；无线技术；WCDMA；资源管理
国际电信联盟ITU公认的第三代移动通信标准主要有CDMA2000、WCDMA 以及T D—SCDMA，分别由美国、欧洲与日本以及我国提出，他们具有性能好、频谱利用率高、覆盖范围广、能适应宽带多媒体通信要求等优点。本文主要是基于WCDMA技术对移动通信无线资源管理的技术进行研究探讨。
1 WCDM A系统简介
WCDMA由3GPP具体制定，以GSM MAP核心网为基础，将UTRAN，即UMTS陆地无线接入网，作为无线接口的第三代移动通信系统。WCDMA作为一个带宽直扩码分多址系统，采用频分双工（FDD）方式以及直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）的方式，码片速率达到3.84Mcps，载波带宽为5MHz。WCDMA采用更加灵活的系统操作，有效利用了空间的接收和发射分集、频率选择性分集，通过Thrbro信道编解码来获得较高的数据传输速率。目前，WCDMA拥有Release 99、Release 4、Release 5、Release 6等多个版本，其中，Release99版本能够提供实现网络和终端的全部基础，包括通用移动通信网络的全部功能基础；其他的版本多是对Release99的补充和完善，优化了
2.3.1《GSM移动通信系统》复习题及答案 一、单项选择题 1.我国陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM，采用（B）MHz频段。 A.600 B.900 C.1200 D.1500 2.移动通信网中的小区制是指将所要覆盖的地区划分为若干小区，在每个小区设 立一个基站为本小区范围内的用户服务，每个小区的半径可视用户的分布密度在1～（A）公里左右。 A.10 B.20 C.30 D.40 3.移动通信网小区制中小区和其它小区可重复使用频率，称为（B）。 A.频率重复 B.频率复用 C.频率覆盖 D.频率范围 4.由于移动台处于运动状态，（A）和移动台之间的电波传播状态随路径的不同而 发生变化。 A.基地台 B.发射台 C.基站 D.无线 5.蜂窝移动通信网，通常是先由若干个邻接的（B）组成一个无线区群，再由若 干个无线区群组成一个服务区。 A.小区 B.无线小区 C.同频小区 D.不同频小区 6.（C）是指基地台位于无线小区的中心，并采用全向天线实现无线小区的覆盖。 A.顶点激励 B.低点激励 C.中心激励 D.自由激励 7.手机正在通话状态下，它切换进入了一个新的位置区中的小区，那么：（C） A.它会在通话过程中进行位置更新。 B.它会在下次跨LAC区时进行位置更新。 C.它会在通话结束后马上进行位置更新。 8.小区的信号很强但用户不能起呼（可以切换进入）的原因：（ D ） A.有强外部干扰 B.小区未在交换中定义 C.手机制式与GSM协议不匹配（如未升级的某些手机在开通DCS1800的区 域） D.小区未定义SDCCH信道。 9.WCDMA的功控速度是（ C ）次/秒。 A.200 B.800 C.1500 D.2000 10.TD-SCDMA系统中，如果只满足语音业务，时隙比例应选择（ C ）。
TD-SCDMA RRM算法简述 通讯类2010-04-03 11:58:33 阅读92 评论0 字号：大中小 1 综述 本文讨论TD RNC RRM的算法。RRM为英文Radio Resource Management的缩写，意为无线资源管理，其目标是为网络内各种终端提供业务质量保障，其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等情况下，灵活分配和动态调整无线传输部分和网络的可用资源，最大程度地提高无线频谱利用率，防止网络拥塞和保持尽可能小的信令负荷。RRM算法的研究内容主要包括功率控制、信道分配、调度、切换、接入控制、负载控制等算法。 一般来说无线资源包含码字（扰码，信道化码，midamble码）、频率、功率、时隙和空间角度等。因此，无线资源管理的内容应该包括： u 为新用户分配合适的无线资源。要综合考虑多方面的因素，包括系统负荷，干扰情况，用户优先级等等。 u 对现有用户占用的资源进行调整。这个一般根据各方面的测量来进行的，譬如UU口测量，Iub口的测量，Iur口测量，RNC内部测量等。 从而可以看出，无线资源管理最终的目标无非是：提高资源利用率，提高网络的QOS(quality of service)指标，提高用户的QOE(quality of experience)指标，下面将对各个算法进行大致的描述。 2 RRM主要算法简介 动态信道分配(DCA)算法 2.1.1 概述 同其它很多移动系统一样，TD-SCDMA系统也是由连续覆盖的小区组成的。终端开机后，会选择一个合适的小区进行驻留，而当终端需要发起业务时，会通过驻留小区的公共信道发送信令给RNC，请求相应的无线资源。TD-SCDMA的无线资源是按照小区->频点->时隙->码道的形式组织的，对于终端发起的资源分配请求，RNC会综合考虑当前小区及邻区的负荷、干扰、码资源占用以及终端的能力信息等分配合适的无线资源，也就是合适的小区、合适的频点、合适的时隙和码道。 当终端和网络建立起专用的连接后，可能还有因为各种原因需要修改当前占用的无线资源。譬如当终端移动到小区边界，会发起切换，选择质量更好的小区，这时网络侧会在新的小区中给终端分配无线资源。当终端并发一个新的业务，或者由于业务量变化而需要增加或减少无线资源时，也需要重新分配无线资源。当终端目前的信道质量较差，不能满足业务的质量需求时，也可以通过给用户分配新的干扰较小的频点或时隙等方式来解决。除此之外，RNC会根据系统的负荷情况，对系统中当前存在的用户的无线资源进行适当的调整，譬如将用户用负荷较高的频点迁移到负荷较低的频点等。最后，由于码分多址系统信道
第1章移动通信现状问题与基本解决方法 1.1移动通信1G—4G简述 现在，人们普遍认为1897年是人类移动通信的元年。这一年意大利人.马可尼在相距18海里的固定站与拖船之间完成了一项无线电通信实验，实现了在英吉利海峡行驶的船只之间保持持续的通信，从而标志着移动通信的诞生，也由此揭开了世界移动通信辉煌发展的序幕错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。 现代意义上的移动通信系统起源于20世纪20年代，距今已有90余年的历史。本文主要简述移动通信技术从1G到4G的发展。移动通信大发展的原因，除了用户需求的迅猛增加这一主要推动力外，还有技术进展所提供的条件，如微电子技术的发展、移动通信小区制的形成、大规模集成电路的发展、计算机技术的发展、通信网络技术的发展、通信调制编码技术的发展等。1.1.1第一代移动通信系统（1G） 20世纪70年代中期至80年代中期是第一代蜂窝网络移动通信系统发展阶段。第一代蜂窝网络移动通信系统（1G）是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。1G主要基于蜂窝结构组网，直接使用模拟语音调制技术，传输速率约s错误!未找到引用源。。 1978年底，美国贝尔实验室成功研制了先进移动电话系统（Advanced Mobile Phone System, AMPS），建成了蜂窝状移动通信网，这是第一种真正意义上的具有随时随地通信的大容量的蜂窝状移动通信系统。蜂窝状移动通信系统是基于带宽或干扰受限，它通过小区分裂，有效地控制干扰，在相隔一定距离的基站，重复使用相同的频率，从而实现频率复用，大大提高了频谱的利用率，有效地提高了系统的容量错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。
无线移动通信与物联网的应用与研究 无线移动通信网络的迅速发展，不但能给予用户最基本的业务支持，还可提供更加便捷的高科技业务。无线移动通信与物联网相结合将给人们的生活带来更多的便利。 1 无线移动通信网络 与传统的3G 网络相比，4G网络可以高效地实现语音、图像以及数据传送，将不同的无线平台以及不同频带的无线网络有效地连接在一起，实现数据传送的无缝连接，同时可靠地实现在高速移动环境下的快速数据传送。 图1中可以看出4G系统是一个集成广播电视网络、无线蜂窝网络、卫星网络、无线局域网、蓝牙等系统与固定的有线网络融为一体的系统结构，各种类型的接入网通过多媒体接入系统都能够无缝地接入基于IP的核心网，形成一个公共的、灵活的、可扩展的平台。 根据目前对4G特性的研究，忽略具体的无线通信技术和空中接口，将4G系统视为全IP环境下的通用无线网络。其抽象化的体系结构如图2所示。 2 物联网结构研究（如图3） 为了实现无线移动通信网络与物联网的有效结合，物联网应该具备以下特征：（1）需要整体且全面的对物体进行感知，利用二维码或是RFID 智能标签实现对物体的实时信息读取。（2）能够实现有效的数据传输，并能有效地克服距离的障碍，从而进行远端识别。通过互联网或其他网络，能够即时的传送各类物体的信息。（3）具备一定的可控性，通过智能识别功能，能够对物体实现精确识别，并利用计算机进行全面的分析，从而获取到所需要的信息。为了充分地实现这些功能，需要具备相应的关键技术，比如数据的实时分析处理技术、智能识别技术等。现阶段物联网公认有三个层次：第一层次是感知层，用以连接传感器或RFID等电子标签；第二层为网络层，主要实现各类数据的有效传输；第三层是应用层，用于面向用户。
无线通信技术应用及发展 无线通信技术热点领域 近几年来，全球通信技术的发展日新月异，尤其是近两三年来，无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术，呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入，也包括集群通信、卫星通信，以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在，已经发展到了第三代移动通信技术，目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温，近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网（WMAN）、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早，但随着技术的发展，数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性，已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术，正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势
无线技术与业务有以下几个发展趋势: （1）网络覆盖的无缝化，即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 （2）宽带化是未来通信发展的一个必然趋势，窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 （3）融合趋势明显加快，包括:技术融合、网络融合、业务融合。 （4）数据速率越来越高，频谱带宽越来越宽，频段越来越高，覆盖距离越来越短。 （5）终端智能化越来越高，为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 （6）从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加，在原来的移动网上叠加，覆盖可以连续;另外，WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展;
B3G网络联合无线资源管理的研究 1、前言 传统无线资源管理的目标是在有限带宽的条件下，为网络内无线用户终端提供业务质量保障，其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等情况下，灵活分配和动态调整无线传输部分和网络的可用资源，最大程度地提高无线频谱利用率，防止网络拥塞和保持尽可能小的信令负荷。传统意义上的无线资源管理包括接入允许控制、切换、负载均衡、分组调度、功率控制、信道分配等。而联合无线资源管理则是一组网络的控制机制的集合。它能够支持智能的呼叫和会话接纳控制，业务、功率的分布式处理，从而实现无线资源的优化使用和达到系统容量最大化的目标。这些机制同时应用多种接入技术，并需要可重配置或者多模终端的支持。就功能而言，联合无线资源管理涵盖了原有无线资源管理的各项功能。 相比传统的无线资源，未来的异构无线资源并不仅仅指无线频谱，还包括无线网络中的其他资源，如移动用户的接入权限、用户的激活时间、信道编码、发射功率、连接模式等[1，2]。可以看出未来的异构无线资源在以下两个方面进行扩展：首先，资源构成有所扩展。这主要表现在资源的取值范围以及资源之间的耦合关系有所扩展。其次，资源的变化情况有所扩展。由于终端接入环境所呈现的异构性，一维随机变量不再能够反映异构无线资源中多种元素的共同变化。为
了反映未来网络无线资源的异构性，可能需要二维或多维随机变量来表征无线资源的构成。 相比传统的典型意义的蜂窝网络的无线资源管理的方式，未来的联合无线资源管理的模式不再局限于单一的集中式管理，而是可以采用集中式、分布式以及介于两者之间的分级式的管理方式，这几种方式各有优缺点。 2、研究现状 2.1通用无线资源管理 当前，异构的联合无线资源管理的研究已经吸引了广泛的关注。3GPP在制订规范的时候就已经考虑了多种无线接入技术共存的融合网络场景，并在参考文献[3，4]中提出了通用无线资源管理(CRRM)的概念，通过CRRM服务器对融合WCDMA、GSM/EDGE等多种接入技术的异构网络进行全面统一的资源管理。CRRM作为融合网络中无线资源接入的策略管理者，其主要任务是在切换和呼叫建立过程中，对候选目标小区(可能采用不同无线接入技术)分优先级进行处理。CRRM的主要优势包括：进行负载均衡从而提高系统资源利用率；分散干扰，改善频率效率；为各种业务选择最合适的无线承载，以增强网络的QoS管理能力。由参考文献[5]可以看出针对高速率的实时业务和所有的非实时业务而言，都能够显著提高系统利用率，主要体现在：容量显著增加，在相同数量的小区覆盖情况下(这些小区可能采用不同无线接入技术)，增加CRRM算法控制以后明显提高了
第一、二章 1、900 MHz 频段： 890~915 MHz （移动台发、基站收）—上行 935~960 MHz （基站发、移动台收）—下行 2、移动通信的工作方式：单工通信、双工通信、半双工通信 3、单工通信： （1）定义：通信双方电台交替地进行收信和发信。 （2）方式：根据通信双方是否使用相同的频率，单工制又分为同频单工和双频单工。 4、双工通信定义：通信双方均同时进行收发工作。即任一方讲话时，可以听到对方的话音。有时也叫全双工通信。 5、半双工通信：通信双方中，一方使用双频双工方式，即收发信机同时工作；另一方使用双频单工方式，即收发信机交替工作。 6、移动通信的分类方法： （1）按多址方式：频分多址（FDMA ）、时分多址（TDMA ）和码分多址（CDMA ） （2）按业务类型：电话网、数据网和综合业务网。 （3）按工作方式：同频单工、双频单工、双频双工和半双工。 7、三种基本电波的传播机制：反射、绕射和散射。 8、阴影衰落定义：移动无线通信信道传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对电波传播路径的阻挡而形成的电磁场阴影效应。阴影衰落的信号电平起伏是相对缓慢的，又称为慢衰落。 9、多普勒频移公式：fd=v *cos α/λ v ：移动速度 λ：波长 α：入射波与移动台移动方向之间的夹角。 v/λ=fm ：最大多普勒频移 移动台朝向入射波方向运动，则多普勒频移为正（接收信号频率上升），反之若移动台背向入射波方向运动，则多普勒频移为负（接收信号频率下降）。 10、多径衰落信道的分类： （1）由于时间色散导致发送信号产生的平坦衰落和频率选择性衰落。 （2）根据发送信号与信道变化快慢程度的比较，也就是频率色散引起的信号失真，可将信道分为快衰落信道和慢衰落信道。 11、平坦衰落信道的条件可概括为：Bs<
【科普】移动无线通信技术技术1G到5G之路 移动无线通信技术更新换代，已经成为我们生活、学习、娱乐不可缺少的必备品，那么从1G到5G，我们经历了哪些阶段呢？一起来看看吧！ 1G 1986年，第一套移动通讯系统在美国芝加哥诞生，采用模拟讯号传输，模拟式为代表在无线传输采用模拟式的FM调制。1G主要系统为AMPS，另外还有NMT及TACS，有着A 网和B网之分。大块头的大哥大风靡一时。 2G 相较于只能应用于一般语音传输，且语音品质低、讯号不稳定、涵盖范围不够全面的1G 网络，第二代移动通信则具备高度的保密性，系统的容量也在增加，同时从这一代开始手机也可以上网了。随着2G的诞生，移动通信标准争夺也开始了。2G主流的几个网络制式GSM：全球移动通信系统（Global System forMobile CommunicaTIon），是当前应用最为广泛的移动电话标准，较之以前的标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的。TDMA：时分多址（TImeDivision MulTIple Access），则是把时间分割成周期性的帧（Frame），每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而不混扰。 3G 随着人们对移动网络需求的不断增加，第三代移动通信网络开启了行动通讯新纪元。3G 网络的高频和稳定的传输使得影像电话和大量的数据传送更为普遍。其中，CDMA是第三代移动通信系统的技术基础。CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。 4G 4G无线蜂窝电话协议是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps。4G的主要网络制式LTE是基于OFDMA 技术、由3GPP组织制定的全球通用标准，包括TDD（时分双工）和FDD（频分双工）
无线通信技术应用及发展 近几年来，全球通信技术的发展日新月异，尤其是近两三年来，无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术，呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入，也包括集群通信、卫星通信，以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在，已经发展到了第三代移动通信技术，目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温，近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网（WMAN）、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早，但随着技术的发展，数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性，已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术，正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势 无线技术与业务有以下几个发展趋势: （1）网络覆盖的无缝化，即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 （2）宽带化是未来通信发展的一个必然趋势，窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 （3）融合趋势明显加快，包括:技术融合、网络融合、业务融合。 （4）数据速率越来越高，频谱带宽越来越宽，频段越来越高，覆盖距离越来越短。 （5）终端智能化越来越高，为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 （6）从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加，在原来的移动网上叠加，覆盖可以连续;另外，WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展; ②固定数据业务增加移动性:WLAN等技术的出现使数据速率提高，固网的覆盖范围逐渐扩大，移动性逐渐增加;移动通信、宽带业务和WiFi的成功，促成802.16/WiMAX等多种宽带无线接入技术的诞生。 （7）B3G的概念兼顾了移动性和数据速率。 近几年来，全球移动通信市场经历了一个繁荣的发展时期。从移动通信用户
浅析5G移动通信技术的发展前景及应用 摘要在移动通信技术飞速发展，并且已经广泛地运用到大众的日常生活中的今天，移动通信技术为人们的生活带来了诸多便利。随着人们对互联网和移动终端的需求愈发强烈，特别是物联网的发展，对网络通信速度有着更高的要求，这些产业需求无疑是推动5G网络发展的重要动力。但是目前，5G移动通信技术依然是探索性阶段，本文将针对性阐述5G移动通信技术研究过程中的一些关键性技术，展望移动通信技术的未来发展，以期促进5G移动通信技术的发展。 关键词5G移动通信技术；发展方向；关键技术 前言 随着移动通信技术被广泛运用到大众的生活，大众对于移动通信技术也提出了更高的要求。移動通信技术在保证自身功能日趋完善的同时，也要满足用户日益复杂、多样的需求。5G技术正是在这样的前提下诞生的，并且具备高功能性和高效能，为客户提供更加丰富多样的应用体验。有科学家指出，5G技术目前还处于研究阶段，在未来的几年里，4G还将保持移动通信行业的主导地位，并依旧在持续高速发展。但5G 移动通信技术很有可能在2020 年正式进入市场，并逐渐被广大用户接受和认可。本文将以5G移动通信技术为依托，探究与5G 相关的关键性技术和其未来的发展趋势。 1 5G移动通信技术的未来发展前景 5G，是第五代移动通信技术的简称。相比于4G技术，5G将是移动通信技术革命性的转变。5G技术专为互联网而生，且相比于4G技术，它将拥有更大的容量，更快的响应速度，更多的设备支持，更短的时间消耗，更低的功耗要求[1]。从用户体验来看，在5G技术支持下，下载一部高清电影只需要几秒钟的时间。换言之，5G的出现就是要为用户提供更高效、更快捷、更方便、更全面的优质服务。该技术可以通过智能手机、可穿戴通信设备和智能物联网设备等移动设备终端实现更广泛的连续覆盖。相比于4G技术只能满足智能手机的技术需求的局限，5G移动通信技术将为未来物联网的发展提供超大的带宽，它的容量将会是目前广泛应用的4G技术的1000倍，真正实现“万物皆可联”的梦想，这为智能家居生活，智能办公需求等提供前所未有的发展空间。是21世纪最具革命性的技术变革。 2 5G移动通信技术中的关键性技术应用 5G移动通信正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。它将从前“人与人”的沟通，转变为”人与物”、“物与物”的沟通。将为人们在获取信息、感知信息、参与信息制造和控制信息的能力上带来革命性的飞跃。5G技术的研发不会孤立进行，开发过程中也将吸收4G的优秀技术特性，如wifi局域网和蜂窝网，将会形成一个更智能、更广泛的网络新体系。随着各种智能新产品
无线移动通信技术的发展及应用分析刘永豹 发表时间：2018-03-15T11:43:41.590Z 来源：《基层建设》2017年第35期作者：刘永豹 [导读] 摘要：现阶段，随着大量新的无线通信技术的投入使用，无线通信产业焕发出巨大的生命力。 北京中网华通设计咨询有限公司北京 100070 摘要：现阶段，随着大量新的无线通信技术的投入使用，无线通信产业焕发出巨大的生命力。近年来，无线通信技术越来越普及，业务需求越来越高，通信方式更加多样化、多维化，通信服务更加人性化、个性化。笔者结合工作经验和相关理论知识，对5G无线移动通信的关键技术进行了研究，并分析了技术发展趋势，以供相关人员参考。 关键词：无线移动通信技术；5G；发展 前言 随着各个方面的不断演进与发展，数据业务的需求越来越巨大，很多智能业务不断出现、更新，这些都是离不开移动通信技术的，只有高效的、智能的通信技术才能满足各个方面的需求。5G移动通信是在4G技术的基础上发展起来的，作为新一代的通信技术，如何更好的发展是当前急需思考的重要问题。 1 5G网络关键技术 1.1大规模MIM0技术 MIM0技术所带来的好处主要有:大规模MIM0的空间分辨率与现有的相比已经得到厂很大程度的加强。在这种情况下，它能够进一步地挖掘空间，对其维度进行把握，使得不同的用户能够在同一时间自由进行通信，从而能够不需要增加基站密度就可以实现频谱效率的提高。此外，在大规模的M1M0中可以将波束集中在很窄的区域内，从而能够大幅度地降低干扰，同时也能够提高功率。目前，在对MIM0技术的研究中，仍旧发现一些不足。例如，由于传输方案基本采用的是TDD系统，在这此系统中，所使用的基本上都是单大线，这就导致它的数量远远小于基站大线的数量，使得导频数量会随着用户的增加而不断增加。 1.2基于滤波器组的多载波技术 5G移动通信系统具有很高的数据速率，其可以达到1GHz的带宽。目前通信系统所使用的OFDM技术虽然在对抗多径衰落、频谱效率方面有一定的优势，但其对于无线传输系统大范围带宽中的一些空白频谱的缺乏应用能力。而基于滤波器组的多载波技术可以有效地解决这一问题。在基于滤波器组的多载波技术中，发送端和接收端对于多载波的调制分别利用合成滤波器组和分析滤波器组。在基于滤波器组的多载波技术特点在于：各个子载波不再固定正交和插入前缀，而且各个子载波之间的干扰也通过控制而大量减少；各个子载波可以进行单独的处理，避免了子载波同步的过程。因此，基于滤波器组的多载波技术是5G移动通信系统实现多载波方案的重要技术方法。 1.3 D2D通信技术 在5G技术巾，D2D通信简单来说就是设备间的通信，其目的在于提高用户体验以及提升用户的使用质量。其最早提出是用来解决蜂窝网络中数据传输所造成的流虽大幅度增长的问题。从2013年起，由于5G的兴起，世界开始着重对D2D通信技术进行了研讨，现在，D2D技术已经成为了4G，5G的关键技术之一。目前，D2D技术的发展也从初期的用基站协调来从而建立D2D通信到如今已经发展成可以由基站协调或者基站完全不参与的情况。国内外很多研究者也开始研究如何利用D2D设备作为中继，使不在基站覆盖范围内的设备也可以直接接入蜂窝网络。相比于蓝牙和WIFI等技术，D2D通信的优势是其工作在蜂窝系统的频段，即使通信双方增加了通信距离后仍能保证用户体验质量。同时D2D通信也可以实现高于其他传输设备的传输速率以及相对较低的时延性，D2D通信相比耗电较大的WIFI也具有较低的功耗这个优点。目前，D2D通信主要采取广播、多播、单播三种形式，因此其与蜂窝移动网络相比更难调度，也更为复杂，这是目前亟待解决的问题。相比于蓝牙，D2D通信距离更长，更稳定。而蓝牙不仅需要用户手动设置终端配对密钥，同时蓝牙工作的频段是非授权频段，通信质量不高也不稳定，冈此，可想而知D2D通信技术将会在5G时代占据十分重要的角色，为大量终端建立大规模的移动网络以及多种通信业务的实现提供实际的支持。 1.4双面性网域管理技术 5G移动通信发展中双面性管理技术，一方面指移动数据信息传输的频谱传输领域拓展，即从4G信号频谱双渠道增加为5G通讯频谱三项渠道，渠道数量增加，将扩宽移动数据信息传输量，均衡流量应用与信息传输之间的数据关系，移动通讯信息无效性耗费比重降低；另一方面，弥补4G移动数据频谱传输安全监测性差的漏洞，5G移动通信建立新型频谱数据传输网络的同时，已经进行传输信息检验加密处理，从而达到5G移动通信传导信息双向性管理。例如：5G移动通讯传输中TDD监控与三项频谱相互融合，实施移动通讯信息监管，TDD 技术将融合三向频谱进行网络传输节点分段性传输，TDD监控解决传统节点传输信息丢失的问题，TDD监控程序自动进行数据传输链分析，从而达到了网络细管理的作用。 1.5数字化云空间传输技术 数字化云空间传输技术，是5G移动通信未来拓展的新领域，继现代4G网络视频、语音对话等技术基础上，进一步深入对智能化云空间探索。数字化云空间将可以通过指纹、面部、语音录入，设定移动网络应用信息记忆空间，实现数据信号自动搜索，用户可以自定义某段通话时间，提前进行通话信息录入，实施语音漫游空间对话，我们可以将这5G移动通信技术理解为科幻片中穿越时空的对话模式，5G移动通信借助云空间平台，实现移动通讯信息的灵活传输。例如：我们可以借助5G移动通信进行未来某一时间段留言，当时间到达后，云空间程序自动解锁，实行预留信息传输，这种新型移动数据传输方式，将推进人类社会智能化技术迈进更大的一步。 2我国5G移动通信的发展展望 在之前的十几年，我国一直对3G和4G网络进行研究，并且取得了较大的进展，促进了我国移动通信水平的提升，使我国移动产业实现了跨越式发展，建立了分布式无线组网的基础理论。5G移动通信的发展是一项新的领域，在网络的布局和构造方面发生了很大变化，5G 移动网络在不久的将来会大量地运用在商业领域中，是我国信息技术和各类产业发展的核心。而且政府部门也大力支持5G技术发展，5G网络的发展前景更加地明确，已经基本形成了5G移动通信技术发展框架，结合了各类发展进程，为今后移动通信技术的发展打下了坚实基础。在完善了LTE产业发展的前提下，完善了无线新技术的发展，形成了自主知识产权。我国863计划也明确地分析了5G通信技术的发展前景，也已经建立起无线组网。新型天线等技术，并且对相关的模型进行了评估，在接口频谱效率方面得到了保障。5G移动通信技术逐渐实现了超高效能的无线传输技术，而且其抗干扰能力得到了保障，在无线传输频谱效率提升的基础上，实现了组网的关键技术的研究，通
无线资源管理中的调度算法研究 李英杰，雷海鹏，杨大成 北京邮电大学电信工程学院，北京 (100876) E-mail ：lyjbupt@https://www.doczj.com/doc/20390652.html, 摘 要：在无线系统中进行通信，必须占有一定的无线资源。而对于任何无线系统来说，资源总是有限的，所以通常会在满足服务质量(Quality of Service, QoS)的情况下通过资源共享向多个用户提供业务，通过采用资源控制的调度技术，合理地为用户分配资源，从而使得系统性能达到最大化。本文介绍并比较了3G 以及B3G 系统中的一些调度算法，分析了新一代无线通信中主要分组调度算法的特点。 关键词：调度算法 ，公平性 吞吐量，效用函数 1. 前言 无线通信系统是资源受限的，如何利用有限的系统资源满足日益增长的用户需求，已经成为移动通信系统制造商和运营商亟需解决的问题。作为一项关键技术，无线资源管理已经成为衡量一个移动通信系统体制是否可行、系统服务质量优劣的准则。无线资源管理的目标就是在有限带宽的条件下，为网络内无线用户终端提供业务质量保障，其基本出发点是在网络话务量分布不均匀、信道起伏变化的情况下，灵活分配和动态调整无线传输部分和网络的可用资源，最大程度提高无线频谱利用率、防止网络拥塞和保持尽可能小的信令负荷。 无线资源管理主要包括功率控制、速率控制、信道分配、调度、切换控制、接入控制、端到端QoS 调配、无线链路自适应，以及无线资源预留。 2. 调度算法概述 调度算法为无线用户的各种分组业务分配无线资源，针对初期满Buffer 的数据业务，调度算法研究中需要考虑的两个重要方面：吞吐量和公平性。 吞吐量一般用单位时间内正确传输的数据量来表示，公平性一般以公平性准则来衡量 [1]，该准则是用各用户吞吐量归一化分布函数（CDF ，Cumulative Distribution Function ）曲线来表示，用所有用户的平均吞吐量做归一化。如果用户k 的吞吐量为T put (k)，相对于所有用户平均吞吐量的归一化吞吐量)(~k T put 为 )}({)()(~,...,1j T avg k T k T put K j put put == 准则由表1的3个点表示 表1 CDF 准则 归一化吞吐量 0.10.2 0.5CDF 0.1 0.20.5 该准则实质上是限制了低吞吐量用户占总用户数的比例，比如低于0.1倍平均吞吐量的用户数不能超过总用户数的10%。按照该准则，所有满足公平性要求的调度算法，其CDF 曲线一定在这三点连成的直线的右侧，否则就是违反了公平性准则。
基于3G/4G技术的移动无线通信解决方案 一、引言 3G是第三代移动通信技术的简称，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术，3G服务能够同时传送声音及数据信息，随着3G在全世界范围的大规模商用，传输速率在支持静止状态下为2Mbit/s，步行慢速移动环境中为384kbit/s，高速移动下为144kbit/s，定位于多媒体IP业务。 4G是第四代移动通信及其技术的简称，4G是集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G可称为宽带接入和分布网络，具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力，是支持高速数据率（2～20Mb/s）连接的理想模式，上网速度从2Mb/s提高到100Mb/s，具有不同速率间的自动切换能力。第四代移动通信是多功能集成的宽带移动通信系统，可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方用宽带接入互联网，能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外，第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统，也是宽带接入IP系统。 4G是多功能集成宽带移动通信系统，其技术特点主要有： 1)数据传输速率高，其系统传输带宽可在1.5~20 MHz 范围内灵活配置， 传输速率可达到20Mbps，峰值传输速率上行可达50 Mbps，下行达到100 Mbps。 2)真正的无缝漫游，能使各类媒体、通信终端及网络之间进行“无缝连接”。 3)采用智能技术，可以自适应的进行资源分配。采用的智能信号处理技术 对不同信道条件的各种复杂环境进行信号的正常收发，有很强的智能 型、适应性和灵活性。 4)达到用户共存，4G能够根据网络的状况和信道条件进行自适应处理，使 低、高速用户和各种设备并存与互通，从而满足多类型用户的需求。 5)具有业务上的多样性，4G能提供各种标准的通信业务，满足带宽和综合 多种业务需求。
无线移动通信与物联网应用浅析 冯晓林 新奥集团股份有限公司，河北廊坊０６５０００ 摘要：物联网可以对货物进行有效的识别，并且进行信息的收集三为了人们能够更好二更快地得到货物的信息，需要应用无线移动通信进行数据输送，将其与物联网进行有效的融合三 关键词：无线移动通信；物联网；应用 中图分类号：ＴＮ９２９．５ ０引言 随着经济发展和社会进步，物联网的应用适应社会的潮流，对生活质量的提高起到了很好的作用三无线移动通信和物联网的联合应用也是大势所趋，只有两者相互配合才能更好地促进发展，才能真正改善人们的生活三目前，无线移动通信和物联网在智能物流配送以及商品管理等方面应用比较广泛，但随着科技的不断进步，其应用将会越来越广泛，甚至逐步应用到居民生活的各个领域，从而为居民生活更好地服务［１］三 １无线移动通信网与物联网概况分析１．１无线移动通信网络 目前，我国主流的通信技术为４Ｇ，４Ｇ网络有一个非常大的主框架，根据框架中的各项问题进行通信网络的传输三这个主框架包含网络通信的无线终端二网络的接入网和网络的核心网三目前主流的４Ｇ网络终端为电脑和手机，其逐渐趋于智能化的方向发展三就目前网络的发展趋势来说，比较重要的就是在终端内部安放智能芯片，逐渐淘汰有线终端，从而向无线终端的方向发展三在通信网络的发展过程中，接入网络起着非常重要的作用三在接入网络的运行过程中，最重要的设备为ＲＮＣ设备，通过其调度将无线终端中的网络接入到通信网络中三例如，在进行手机设备的无线网络接入时，最主要的问题是通过对无线连接的管理和切换完成的，实现终端对于功能的需求三在这一过程中，ＲＮＣ设备在其中的主要作用是提供语音的基础服务，有效完成数据功能的传输工作三通信网络中的核心网主要由分组域二电路域二设备的寄存器等一系列的装置组成三在这些组成的部分中，分组域在网络的联通过程中起着非常重要的作用，它能够对通信过程中的网关进行调节，并对于无线网络中的设备以及通信节点进行调节三在使用无线网络通信的过程中，在设备的移动性管理以及分组过程中的会话和计费的过程中起着非常重要的作用三核心网络中的电路域在通信过程中的信息处理二消息接收二语音呼叫计费等环节起着非常重要的作用三移动通信网络按照结构可以分为三个主要的层面：第一个层面是用户层面，来满足用户的需求并且对信息进行存储三第二个层面为控制层面，主要是通过数据传输过程中的链路进行控制，避免在使用的过程中出现各种问题三第三个层面是传输层，主要的作用是对数据传输过程中的信息进行传递，以此来满足用户对项目的需求三 １．２物联网的组成结构 首先，上层结构是由应用程序与系统结构组成，主要作用是对已联网的物体进行定位二监控与管理三在物联网的帮助下可以采集到海量的信息，因此应有效利用云技术与数据挖掘技术三其次，中间结构层三信息传输网络是组成物联网的重要技术三物联网的中间层是由不同的传输网络组成，主要有计算机网络二局域网络等，其主要作用是感知收集到的海量信息，在此基础上对互联网的节点进行控制三最后，下层结构三可以利用信息感知来控制物联网的下层结构，这一层主要是接触不同的物品，由不同的传感器与控制 ６８一一一一一一一一应用电子与物联网 一一２０１９年第０１期一
1.1什么叫移动通信? 移动通信是通信的双方，至少有一方是在移动中进行信息传输和交换，移动体与固定点之间的通信，也可以移动体与移动体之间的通信。 移动通信的关键点在于动中通，它的特点是移动性，表现在终端的移动性，业务的移动性，个人身份的移动性。移动通信目标是实现5W+4Z的通信，4z是移动化，个性化，智能化和虚拟化。 1.3移动通信特点：移动性，无线性，综合性，设备小型化，网络复杂性。 1.4按照通信占用频道的方式，集群系统可分为消息集群，传输集群，和准传输集群。 移动卫星系统由空间分系统，地球站群，跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统。 Wlan两种拓扑结构，即自组织网络和基础结构网络。 2.1电波的传播方式有地面波，直射波，反射波，电离层波。障碍物对电波的传播会产生自由空间传播损耗和绕射损耗。 2.2多径现象造成多径衰落和脉冲展宽。多径时散现象造成码间干扰和频率选择性衰落。 延时扩展包络模型可用脉冲响应和衰减指数响应。通行可靠性T称为可通率，与中断率r 关系：T=1—R. 2.4蜂窝移动通信特点：有频率复用功能，有越区切换功能，可信道分配与小区分裂，网络设备增多使系统构成复杂 2.5移动通信系统基本网络结构：移动台子系统，基站子系统，网络子系统，操作支持系统。网络接口：外部接口，交换子系统mss内部接口，接入子系统内部接口。 Sim卡储存信息包括持卡者相关信息，ic卡识别信息，gsm应用目录，电信应用目录。 2.6噪声分内部，外部。内部指热噪声，白噪声，高斯噪声。外部有自然和人为。 发射机噪声由振荡器，倍频器，调制器，电源脉冲造成。同频干扰：共道干扰。 3.1语音编码方向：降低话音编码速率，提高话音质量。分类：波形编码，参数编码，混合编码。ARM语音编码由3gpp. Gsm语音编码：预处理，线性预测编码分析，短时分析滤波，长时分析，规则码激励序列编码。ARM关键技术：V AD话音激活检测技术，RDA速率判决，ECU差错隐藏，CAN舒适背景噪声产生。 3.3扩频通信：直接序列，跳频，跳时，混合扩频系统4种。特点：传输信息所用信号的带宽远远大于信息本身带宽。理论：信息论，抗干扰理论。性能指标：处理增益，抗干扰容限。 3.4分集技术应用：IS-95用二重空间接收，三代用发端分集技术。隐分集分：交织编码技术，跳频技术，直接扩频技术。合并技术方式：最大比值合并，等增益合并，选择式合并。 显分集：空间，时间，频率，角度，极化，场分量，多径分集。 3.6OFDM采用子载波传输，在抗多径衰落性方面优势明显。原理：将高速串行数据变换成多路相对低速并行数据，对不同的载波进行调制。子载波分为：集中式，分布式。 3.7软件无线电提供：语音编码，信道调制，载波频率，加密算法等业务。包括：宽带多波段天线，射频前端，宽带A/D D/A转换器，通用dsp处理器。特点：具有完全可编程特性，A/D和D/A向射频天线靠近，充满充分利用DSP器件的速度和软件资源。 3.8智能天线核心：信号处理。内容包括：接收准则，自适应算法。自适应算法有：基于时间参考方式算法，基于盲处理方式算法，基于空间参考方式算法。 4.1GSM组成：移动台子系统，基站子系统，网络子系统，管理子系统。特点：有越区切换功能，可实现国际漫游，可实现数据加密，有电子邮箱。业务：承载业务或数据业务，电信业务，补充ISDN业务。935—960伪基站发，移动台收，890—915交换 4.2无线接口指移动终端与网络的接口，自下而上分物理层，数据链路层，第三层。TDMA 包括：时隙，突发脉冲序列。突发脉冲序列：常规（nb）,频率校正（fb）,同步（sb）,接入（ab）,空闲（db）.
蜂窝移动通信系统主要是由交换网路子系统（NSS）、无线基站子系统(BSS)和移动台（MS）三大部分组成，如图2－1所示。其中NSS与BSS之间的接口为“A”接口，BSS与MS之间的接口为“Um”接口。在模拟移动通信系统中，TACS规范只对Um接口进行了规定，而未对A接口做任何的限制。因此，各设备生产厂家对A接口都采用各自的接口协议，对Um接口遵循TACS规范。也就是说，NSS系统和BSS系统只能采用一个厂家的设备，而MS可用不同厂家的设备。 图2－1 蜂窝移动通信系统的组成 由于GSM规范是由北欧一些运营公司“炒”出的规范，运营公司当然喜欢花最少的投资，用最好的设备来建最优良的通信网，因此GSM规范对系统的各个接口都有明确的规定。也就是说，各接口都是开放式接口。 GSM系统框图如图2-2，A接口往右是NSS系统，它包括有移动业务交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）和移动设备识别寄存器（EIR），A接口往左Um 接口是BSS系统，它包括有基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）。Um接口往左是移动台部分（MS），其中包括移动终端（MS）和客户识别卡（SIM）。 图2－2 GSM系统框图 在GSM网上还配有短信息业务中心（SC），即可开放点对点的短信息业务，类似数字寻呼业务，实现全国联网，又可开放广播式公共信息业务。另外配有语音信箱，可开放语音留言业务，当移动被叫客户暂不能接通时，可接到语音信箱留言，提高网路接通率，给运营部门增加收入。 2.2 交换网路子系统
交换网路子系统（NSS）主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。 NSS 由一系列功能实体所构成，各功能实体介绍如下： MSC：是GSM系统的核心，是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体，也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。它可完成网路接口、公共信道信令系统和计费等功能，还可完成BSS、MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等。另外，为了建立至移动台的呼叫路由，每个MS、还应能完成入口MSC（GMSC）的功能，即查询位置信息的功能。 VLR：是一个数据库，是存储MSC为了处理所管辖区域中MS（统称拜访客户）的来话、去话呼叫所需检索的信息，例如客户的号码，所处位置区域的识别，向客户提供的服务等参数。 HLR：也是一个数据库，是存储管理部门用于移动客户管理的数据。每个移动客户都应在其归属位置寄存器（HLR）注册登记，它主要存储两类信息：一是有关客户的参数；二是有关客户目前所处位置的信息，以便建立至移动台的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。 AUC：用于产生为确定移动客户的身份和对呼叫保密所需鉴权、加密的三参数（随机号码RAND，符合响应SRES，密钥Kc）的功能实体。 EIR：也是一个数据库，存储有关移动台设备参数。主要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能，以防止非法移动台的使用。 2.3 无线基站子系统 BSS系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制，与MS进行通信的系统设备，它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）。 BSC：具有对一个或多个BTS进行控制的功能，它主要负责无线网路资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等，是个很强的业务控制点。 BTS：无线接口设备，它完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。 2.4 移动台 移动台就是移动客户设备部分，它由两部分组成，移动终端(MS)和客户识别卡（SIM）。 移动终端就是“机”，它可完成话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制和解调、信息发射和接收。 SIM卡就是“身份卡”，它类似于我们现在所用的IC卡，因此也称作智能卡，存有认证客户身份所需的所有信息，并能执行一些与安全保密有关的重要信息，以防止非法客户进入网路。SIM卡还存储与网路和客户有关的管理数据，只有插入SIM后移动终端才能接入进网，但SIM卡本身不是代金卡。 2.5 操作维护子系统