面向4G系统的资源感知切换策略的仿真设计与实现.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：目录摘要：4一、绪论5二、4G通信系统简介61、4G通信系统概述62、4G系统关键技术61）OFDM技术62）全IP技术7三、面向4G系统的资源感知切换策略71、切换技术72、切换策略描述71）资源感知方案82）QoS适配方案103）RCH策略描述11四、仿真结果及分析131、蜂窝小区仿真132、资源感知切换策略仿真分析131）系统切换掉话率仿真132）系统新呼叫阻塞率仿真17五、总结19六、参考文献19附录：19面向4G系统的资源感知切换策略的仿真设计与实现摘要：4G移动通信系统由于业务传输速率更高QoS体系更为复杂全IP技术的采用使得系统的资源管理和控制具有更大的灵活性和更高的复杂度这些都为通信系统中的无线资源管理带来了新的挑战。随着移动通信技术的发展现有切换技术无法兼顾切换资源、可靠性和对目标小区影响等因素之间的需求变化已经不能够适应4G系统的要求。基于以上分析本文提出了一种新型的资源感知切换策略。它联合资源和导频作为切换的控制参数同时在切换的过程中采用QoS适配方案。包括实时业务强占非实时业务用户资源以及高业务速率用户的降速思想。仿真结果表明4G系统下与硬切换策略相比该算法具有更低的切换掉话率和新呼叫阻塞率高业务速率切换用户对目标小区的影响更小。关键词:4G；切换；资源感知；QoS适配一、绪论未来的4G系统是一个全IP化的异构网络不同的的业务将同时存在于同一个传输平台中例如音频、视频、多媒体等业务业务种类多样化和业务QoS需求的多样化是未来4G系统两个重要特点。在4G系统中数据业务将会占有越来越大的比重数据业务由带宽需求等产生的多种QoS需求将不可忽视。为了适应未来业务需求的变化需要进一步提高4G系统的频谱资源利用率。多载波调制技术如OFDM技术等由于其能有效降低多径和频率选择性衰落对4G系统性能的影响而得到广泛重视。随着移动通信技术的发展现有切换技术无法兼顾切换资源、可靠性和对目标小区影响等因素之间的需求变化已经不能够适应4G系统的要求。如何充分的利用系统资源既保证各种不同QoS需求用户的平滑切换同时又降低高业务速率用户对目标小区的影响将成为未来4G系统切换技术中的关键问题。因此本文以此为出发点对4G系统的切换技术进行了研究。本文提出了一种新型的资源感知切换(ResourceCognitiveHandoverRCH)策略。它联合资源和导频作为切换的控制参数同时在切换的过程中采用QoS适配方案包括实时业务强占非实时业务用户资源以及高业务速率非实时用户的降速思想。该切换策略从资源的角度出发保证在切换过程中整个系统的资源能够被充分利用同时保证了不同QoS需求的用户能够平滑切换降低了高业务速率用户对目标小区的影响。同时基于应用OFDM技术的4G系统级仿真平台对切换策略进行了仿真研究得出了新型资源感知切换策略的仿真性能并对其进行了分析。二、4G通信系统简介1、4G通信系统概述4G是第四代移动通信及其技术的简称是集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并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面4G与固定宽带网络在价格方面不相上下而且计费方式更加灵活机动用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署然后再扩展到整个地区。简单而言4G是一种超高速无线网络一种不需要电缆的信息超级高速公路。2、4G系统关键技术1）OFDM技术正交频分复用(OFDM)是多载波调制(MCM)技术的一种。MCM的基本思想是把数据流串并变换为N路速率较低的子数据流用它们分别去调制Ｎ路子载波后并行传输。因子数据流的速率是原来的1/N即符号周期扩大为原来的N倍远大于信道的最大时延扩展这样MCM就把一个宽带频率选择性信道划分成了N个窄带平坦衰落信道(均衡简单只做循环前缀既可以消除ISIICI)从而先天具有很强的抗无线信道多径衰落和抗脉冲干扰的能力特别适合于高速无线数据传输。OFDM的基本原理就是把高速的数据流通过串并变换分配到传输速率相对较低的若干个子信道中进行传输。由于每个子信道中的符号周期会相对增加因此可以减轻由无线信道的多径时延扩展所产生的时间弥散性对信道造成的影响。并且还可以在OFDM符号之间插入保护间隔使保护间隔大于无线信道的最大时延扩展这样就可以最大限度地消除由于多径而带来的符号间干扰(ISI)。2）全IP技术未来的4G网络系统将是一种全IP的网络结构(包括各种接入网和核心网)4G系统将是一个集成广播电视网