动态信道分配

无线移动通信系统中的动态信道分配、功率控制北方交通大学现代通信研究所杨涛萧韦一、简介蜂窝移动通信网从开始使用到现在不过二十年左右的时间,但有着惊人的发展速度。

随着移动通信业务量的激增,模拟通信网面临着容量严重不足的压力。

另一方面,由于计算机和数据终端的广泛应用,非话音业务迅速增多,模拟蜂窝系统已经不能适应移动通信业务发展的需要。

现在,移动通信已从模拟网络发展到了第二代及第三代的数字通信网络。

要解决通信容量不足的问题,就需要找到一种高效合理使用有限的无线资源(主要指频率和功率)的方法。

在频分与时分多址(FDMA/TDMA)系统中,动态信道分配(DCA)已成为研究热点。

DCA不仅可以高效的利用频谱并可以减轻代价颇高的频率规划方面的负担。

另一方面,功率也是移动台的一种宝贵资源,并且也是限制系统容量的重要因素。

功率过大会引起共道干扰的增加,影响共道用户的通信质量。

功率过小,会使移动台的信噪比达不到要求的标准,同样也会对通信质量造成影响。

于是,提出了功率控制(PC),功率控制就是一种以最小功率来达到所需的信噪比,来使移动信道中的同道干扰降到最低的方法。

因为是移动信道,所以应充分考虑信道用户的移动性,这就需要充分利用用户的分布特性来进行资源的重组与分配,达到优化利用。

将DCA与PC相结合,综合考虑二者的作用及用户的移动性就产生了DCA与PC 的结合算法,这将作为本文的重点。

二、动态信道分配(DCA)早期的固定信道分配(FCA)方法是通过一个再用距离来建立再用方案。

FCA并未考虑用户的分布特性,信道是分配给小区而不是用户。

再用距离的选择就是要保证距离大于再用距离的共道用户的同频干扰足够小,以不至于对其他用户产生明显影响。

而对于DCA,所有的信道被集中在一起,根据某种规则动态的进行分配。

DCA算法是根据各小区的业务量来分配信道,这样可以减少业务的热点,并且DCA算法通过监测用户位置处的信号与干扰值来调整再用距离,这样可将系统容量进一步提升。

车联网中应急通信网络动态信道分配方法朱发财【摘要】为有效解决车联网数据传输的同信道干扰问题,并在减小网络时延的同时控制信息丢包率,提出车联网中应急通信网络动态信道分配(DCA,dynamic channel allocation)方法.在PRIME拓扑通信框架中连接应急传输协议,并对动态数据进行接收与发送处理,完成车联网应急通信网络环境的搭建;选择适宜的应急多播树信道节点,通过计算信道分配转发权重的方式完成动态信道的同步分配处理,实现车联网中应急通信网络动态信道的顺利分配.设置仿真平台进行对比实验,结果显示,与基础分配方法相比,应用动态信道分配方法后,通信网络时延明显缩短,信息丢包率也得到有效控制,同信道干扰对车联网数据传输的影响减小.【期刊名称】《西安工程大学学报》【年(卷),期】2019(033)003【总页数】7页(P296-301,325)【关键词】车联网;应急通信网络;信道分配;拓扑框架;多播树节点;转发权重;同步分配【作者】朱发财【作者单位】福州理工学院科技处,福建福州 350506【正文语种】中文【中图分类】TP3930 引言信道分配是一种利用信道质量标准、业务量参数等条件对已占用资源进行优化配置的技术手段。

DCA是常见的信道分配运行设备,完全遵照通用移动通信系统陆地接入执行标准,可借助UE state transition传输结构将真实的信道占用信息传输至中心处理主机。

每一次信道的分配处理都使用一个完全独立的按压开关发送频率,且在执行下一次分配指令时,所有已出现的开关发送频率都保持为已占用状态[1-2]。

从数值角度来看,按压开关发送频率总量极为巨大,且不论核心分配准则如何变化,与频率系数相关的基础利用率都不会发生改变。

这项技术目前主要应用于移动通信网络搭建等多个领域。

目前已有专家学者提出了一些车联网中的信道分配方法,如文献[3]中提出的光载射频-分布式天线系统(RoF-DAS，optical RF-distributed antenna system)的车载网络中信道分配方法,对应急通信中的所有通信节点进行降序排列,并通过提升网络平均吞吐量的方式控制端到端通信数据传输的链路负载情况。

名词解释（3×5）移动通信：至少有一方处于移动状态下进行信息交换的通信就叫做移动通信。

多径效应：由移动体周围的局部散射体引起的多径传播，表现为快衰落。

多普勒效应：由于移动体的运动速度和方向引起多径条件下多普勒频谱展宽。

多普勒展宽：多径传播下，多径的多普勒频移形成信号频率的扩展。

瑞利(Rayleigh)分布：指在无直射波的N个路径，传播时若每条路径的信号幅度为高斯分布、相位在0~2π为均匀分布，则合成信号包络分布为瑞利分布。

莱斯分布：指含有一个强直射波的N个路径，传播时若每条路径的信号幅度为高斯分布、相位在0~2π为均匀分布，则合成信号包络分布为莱斯分布。

同频道干扰：同频道再用带来的问题是同频道干扰。

邻道干扰：所谓邻道干扰是指相邻的或邻近频道信号的相互干扰。

相干带宽：是指一特定频率范围, 在该范围内, 两个频率分量有很强的幅度相关性。

相干时间：是信道冲激响应维持不变的时间间隔的统计平均值。

即指一段时间间隔，在此间隔内，两个到达信号具有很强的幅度相关性。

简答题（5×11）1大区制和小区制定义和它们特点？大区制是指把一个通信服务区域仅规划为一个或少数几个无线覆盖区, 简称无线区。

大区制的缺点是：由于一个基站所能提供的信道数有限, 因而系统容量不高, 不能满足用户数目日益增加的需要。

小区制是指把一个通信服务区域分为若干个小无线覆盖区。

小区制结构的最大特点是: 采用信道复用技术, 大大缓解了频率资源紧缺的问题, 提高了频率利用率, 增加了用户数目和系统容量。

2 MSK和FSK调制的关系和区别？MSK是FSK的一种特殊形式，它要求：•两个频率的信号不相关•两个频率的信号在一个码元期间所积累的相位差为π且在码元转换时刻已调信号的相位连续•频偏严格地等于1/4Tb,调制指数h=0.5；•附加相位在一个码元期间线性地变化±π，在码元转换时刻信号的相位连续；3 GMSK调制的原理和频谱改善的原因？GMSK信号就是通过在FM调制器前加入高斯低通滤波器(称为预调制滤波器)而产生的有意引入可扩展的ISI以压缩调制信号的频谱。

常用通信术语缩写及中英文对照ALCAP Access Link Control Application Part 接入链路控制应用部分上AMR Adaptive Multi Rate自适应多速率BCCH Broadcast Control Channel 广播控制信道BCH Broadcast CHannel 广播信道 (传输信道)BLER BLock Error Rate 误块率BQ——质量差（Bad Quality）BSSGP Base Station Subsystem GPRS Protocol 基站系统Gprs协议CCCH Common Control CHannel 公共/通用控制信道CI Cell ID 小区编码C/I Ec/No 载干比CPICH Common Pilot Channel 公共导引信道CQI Channel Quality Indication信道质量指示CQT Call Quality Test 呼叫质量测试CTCH Common Traffic Channel 公共业务信道CS Circuit Switching 分组交换DCA Dynamic Channel Allocation 动态信道分配DCH Dedicated Channel 专用信道DCCH Dedicated Control CHannel 专用控制信道DPCH Dedicated Physical Channel 专用物理信道DT Driving Test 驱车测试DTCH Dedicated Traffic CHannel 专用业务信道DSCH Downlink Shared Channel 下行共享信道DwPTS Downlink Pilot Time Slot 下行导频时隙Ec/Io 导频信道测量值Ec/Io 码片能/载频总功率谱密度。

（导频强度）Eb/Nt 比特能/有效噪声功率频谱密度。

城市轨道交通无线通信原理1. 引言城市轨道交通系统是现代城市中重要的交通工具之一，为了保证乘客的安全和顺畅的运营，轨道交通系统需要进行实时的通信和控制。

传统的有线通信方式存在一些问题，如成本高、维护困难等。

因此，无线通信技术被广泛应用于城市轨道交通系统中。

本文将详细介绍与城市轨道交通无线通信原理相关的基本原理，包括无线通信技术的分类、信道分配、调制解调和编码解码等内容。

2. 无线通信技术分类城市轨道交通无线通信技术主要包括微波通信、红外通信和无线局域网（Wi-Fi）技术等。

这些技术在不同的场景下有不同的应用。

2.1 微波通信微波通信是一种通过微波频段进行通信的技术。

它具有传输距离远、传输速率高的特点，适用于城市轨道交通系统中的远距离通信。

微波通信主要包括点对点通信和广播通信两种方式。

在点对点通信中，一对天线通过微波信号进行通信。

发送端将数据转换为微波信号并发送给接收端，接收端将接收到的微波信号转换为数据。

微波通信可以实现高速、稳定的通信，适用于城市轨道交通系统中的信号控制、车辆调度等场景。

在广播通信中，一台发射器通过微波信号向周围的接收器发送信号。

微波信号可以穿透建筑物和障碍物，适用于城市轨道交通系统中的广播通知、紧急广播等场景。

2.2 红外通信红外通信是一种通过红外线进行通信的技术。

它具有传输距离短、传输速率低的特点，适用于城市轨道交通系统中的短距离通信。

红外通信主要包括红外遥控和红外数据传输两种方式。

在红外遥控中，一台遥控器通过红外信号向车辆或设备发送指令。

车辆或设备通过接收红外信号来执行相应的操作。

红外遥控适用于城市轨道交通系统中的车辆控制、设备操作等场景。

在红外数据传输中，数据通过红外信号进行传输。

发送端将数据转换为红外信号并发送给接收端，接收端将接收到的红外信号转换为数据。

红外数据传输适用于城市轨道交通系统中的数据交换、信息传递等场景。

2.3 无线局域网（Wi-Fi）技术无线局域网技术是一种通过无线信号进行通信的技术。

一、TD技术基础1，中国码资源的分配情况：1880-1920MHZ 2010-2025MHZ 2300-2400MHZ2，所有的物理信道都采用四层结构：系统帧号、无线帧、子帧、时隙/码。

1，下行导频时隙（DwPTS）：用于下行导频和下行同步。

SYNC_DL是一组ＰＮ码，为了便于小区的测量，设计ＰＮ码集用于区分不同的小区；ＴＤ有３２组长度为６４chip的SYNC-DL 码；一个SYNC-DL码唯一标示一个基站和一个码组，一个SYNC-DL码包括4个扰码，每个扰码对应一个Midamble码2，上行同步码：每一子帧中的UpPTS在随机接入和切换过程中用于建立UE和基站之间的初始同步，当UE处于空中登记和随机接入状态时，将发射UpPTS。

整个系统有256个不同的基本SYNC-UL，分成32组，每组8个。

3，扰码：128个扰码分成32组，每组4个，扰码长度为16。

4，整个系统有128个长度为128的基本midamble码，分成32个码组，每组4个。

上行扩频因子：1、2、4、8、16 下行扩频因子：1 165，常规时隙－物理层信令TPC/SS/TFCITFCI（Transport Format Combination Indicator）用于指示传输的格式，对每一个CCTrCH，高层信令将指示所使用的TFCI格式。

TPC（Transmit Power Control）用于功率控制，该控制信号每个子帧（5ms）发射一次。

这也意味着TD的功控频率是每秒200次。

每次调整步长为1，2，3dB.SS（Synchronization Shift）是TD-SCDMA系统中所特有的，用于实现上行同步，他也是每隔一个子帧进行一次调整。

6，传输信道：传输信道一般可分为两组---公共信道（在这类信道中，当消息是发给某一特定的UE时，需要有内识别信息；专用信道BCH（在这类信道中，UE是通过物理信道来识别）。

7，编码复合信道CCTRCH,编码复合传输信道又分为---专用CCTRCH：对应于一个或多个BCH 的编码和复用结果。

26认知无线电概念的出现,给现代人们提供了一种新的信号资源利用理论思路,通过对动态信道的分配,能够有效地利用好现有的频谱资源,使更多的用户参与到无线网络的使用当中,同时还提高了无线电信号的传输质量和传递效率,避免了其他不同频段的信号干扰,提高了用户的使用满意度,成为了现代电子通讯技术当中的一项重大发明。

1 什么是认知无线电1.1 定义认知无线电也被认为是智能化无线电当中的一种,这种无线电具有较高的灵活性以及无线电信号的可配置性,它可以充分利用智慧化的操作手段,有选择性去改变一些无线电信号网络内的参数值,例如信号的传送功率,信号的载波频率等,这种无线电信号的传送可以不受到时间、空间上的限制,进而对频谱的资源进行合理的分配,因而认知无线电实质上就是一种频谱感知和智能化的技术手段,来达到频谱的动态分配目的,进而在频谱分配中实现资源共享[1]。

1.2 特点认知无线电最大的特点主要体现在它对周围环境变化的感知和非常强大的适应能力上面,从而根据环境的变化来进行自身参数上的调整,进而增强无线信号传送的安全性。

首先,认知无线电能够最大范围地搜索无线信号资源,然后寻找到频谱中漏洞和空缺的地方,进而建立起一种属于自己的信号库,在感受频谱的过程中,还可分为主动寻找频谱和被动接受频谱两种方式,认知无线电的信号系统终端可以进行射频信号的前端发射,通过射频信号进行频谱采集,分析采集到的数据信息可以进一步进行加工和整理,射频信号采集是主动采集的一种方式,可以有效地掌握到当时信号频谱的使用情况。

而被动采集信号主要指的是针对频谱本身的分析,需要选择一定区域作为了解频谱情况的观测范围。

其次,认知无线电还具有一定的分析能力和决策能力,很多无线电的使用者常常会为了提高无线电网络内的系统性能去对接受到的信号结果进行决策,然后根据决策结果减少对其他无线电用户的信号干扰。

再次,一些认知无线电能够运用航天卫星G P S 智能导航系统来确定自己的位置,进而减少由于地理原因造成的信号衰弱,然后根据自身实际的地理位置来设定适当的信号发射频率和信号参数的调制[2]。