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集群通信是移动通信发展的一个重要分支,随着移动通信的迅速发展,集群通信也相应地得到发展。当今,移动通信发展到第三代,主流技术主要有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA等。我们的项目研究的数字集群系统就是基于TD-SCDMA的数字集群通信系统。
传统的集群通信系统容量一般比较小,信道分配方法采用的是固定信道分配,信道利用率比较低。我们研究的TD-SCDMA数字集群通信系统将采用动态信道分配算法,这样能够使系统的信道利用率得到有效地提高。本文主要研究无线资源管理中的动态信道分配算法,主要工作如下。
集群通信具有可抢占性的特点,为了减少掉话率一般会为高优先级的业务预留部分信道,但这样会产生信道利用率低的问题,因此需要进行动态预留。针对集群业务中优先级较高的组呼业务在处理应急事件中突发性强的特点,提出一种根据业务到达率不规律时进行信道预留的算法。与固定预留相比,该算法整体上较优,掉话率和阻塞率比较平稳。另一方面,在业务到达率比较规律时,通过周期性地业务量预测,自适应地调整为抢占业务预留的信道数目。随着到话率的增加,进行自适应调整的算法不论在掉话率还是在阻塞率方面都比不调整的算法稍有降低。
针对集群系统中的组呼业务具有很高的实时性,但是单呼和数据业务可以容忍适当延迟的特点。本文在第三代蜂窝网络的可移动边界动态信道分配算法的基础上,利用牺牲部分低优先级用户的接入速度,来提高系统整体性能的原理,提出了一种排队式可移动边界动态信道分配算法。该方案保证较高优先级业务不受大影响的前提下,虽然低优先级业务接入稍有延迟,但是明显降低了掉话率与阻塞率,很大程度上解决了集群中抢占性造成的系统性能降低的问题。
由于集群具有组呼和下行广播的特点,进行信道分配时需要考虑多个小区的影响。本文提出的一种基于剩余干扰的多小区联合时隙分配算法不仅考虑本小区的干扰情况,还考虑了相邻小区的时隙选择方案对本小区的影响,用户在接入时选择对系统影响最小的时隙,使相邻小区之间的现有用户中断概率最小,同时最大化新接入用户数。仿真验证表明,该算法在系统负荷比较重时,比只考虑单小区干扰的DCA算法较明显地提高了用户满意度。