（通信与信息系统专业论文）1xevdo无线资源分配算法的研究.pdf

辑旺f 地人学_ c 6 1 学位论立 摘要 技术发展是由毒场推动的，c d m a 无线通信技术的发袋进程尤其如此。9 0 年代初，为满足高质超、大容量语音无线通信业务的需要，t i a e i a 制定了i s 一9 5 a 标准。随后，随着i n t e r n e t 与信息技术的高蘧发琵，埘无线数据监务麓需求爱蕊 增长。为满足这弛需求，t i n e i a 槌继制定了i s 一9 5 b 、c d m a 2 0 0 01 x 等标准。然 而，近几年来，由_ f 数据业务阳多样性、大容量髓和非对称性方向发糕，而 c d m a 2 0 0 01 x 懿数糕盈务缆力 辫有羧，不戆满是泰泉业务翥求。为此，3 g p p 2 t s g c 于2 0 0 0 年初成立了i x e v 二【：作小组，路在制定、提供解决高速4 i 刘称性 分组数据业务的解决方案：1 x e v - d o 技术。i x e v - d o 现已确立为c d m a 2 0 0 01 x 瓣演遴舨芳成为3 g 摭准之一。 本文首先对现阶段c d m a 的演进路线：i s 。9 5 a b 一c d m a 2 0 0 01 x l x e v 作了介绍，对其各个阶段抟标准发展状撼、特点以及关键技术等作了较为 详细的分析，并进步况明其演进的平滑性及发展趋势。详细地分析了1 x e v - d o 的前反向链路结构，并讨论了1 x e v - d o 桐对于i s 一9 5 1 x 在前反向信链路结构和 技术 ：蕊改进，说明1 x e v d o 对毫速分组数援业务的支持。从系统对多媒体业 务的支持和无线资源管理两方面出发，对l x e v - d o 系统无线数据业务的q o s 保 证褫带进行了研究帮探溥，本文蒋结合 x 嚣v d o 麓涟路结梅特点+ 撵醢一静基 于影子价格策略的披比例公平规则。该算法比传统的比例公平规则存抗信号快变 上取得了改进，提高了系统的总体性能。并在此基础 ：时流馕价格引入延迟分量， 遂一步改善了系绞戆延迟特性。本文最囊对1 x 列终的建嘲方案、基站醚置、基 站设置和覆盖能力进行了探讨，并进一步分析了l x 网络j1 x e v - d o 网络之间 的切换问题。 关键洒：i s 9 5 a b ，c d m a 2 0 0 0i x ，i x e v - d o ，链蹄结构，q o s ，影子价格，无 线资源，缎嘲，切挟 浙江t 业人学坝i 学位论义 a b s t r a c t t e c h n o l o g i c a ld e v e l o p m e n ti sd f i v e db ym a r k e t i s 一9 5 as t a n d a r dw a sd e f i n e d b yt i a e i af o rh i g h c a p a c i t yv o i c et r a f f i c j u s ta st h es e c o n dg e n e r a t i o no f w i r e l e s s t e c h n o l o g yi m p r o v e du p o ne a r l i e rs y s t e m s ，t h ei n d u s t r yl o o k e dt oa t h i r dg e n e r a t i o n o f t e c h n o l o g yf o rm o r ea d v a n c e s a l t h o u 【g hw i r e l e s sw a su s e da l m o s te x c l u s i v e l yf o r v o i c ec o m m u n i c a t i o n ，t h ea b i l i t yt od e l i v e rd a t ao v e rt h ea i rw a sa l s ov e r yp r o m i s i n g ， e s p e c i a l l y a si n t e m e tu s e r sa n dc o n t e n tp r o l i f e r a t e d t h e nt i a e i ad e f i n e do t h e r s t a n d a r d s ，s u c ha si s 一9 5 ba n dc m d a 2 0 0 0i x b u tt h e ys t i l lc a l l to f f e r sh i g h s p e e d ， h i g h c a p a c i t yw i r e l e s si n t e r a c tc o n n e c t i v i t y 1 x e v - d ot e c h n o l o g y ( a l s ok n o w na s h i g hd a t ar a t e ”h d r ”) i sah i g hp e r f o r m a n c e ，c o s t e f f e c t i v ei n t e r a c ts o l u t i o nf o r c o n s u m e r sa n dm o b i l e p r o f e s s i o n a l s i t i s o p t i m i z e d f o r p a c k e t d a t as e r v i c e s n o w a d a y s ，l x e v - d oh a sb e e na f f i r m e da sn e x tp h a s eo fc m d a 2 0 0 0i x ，a n dh a s b e c o m eo n eo f t h e 3 ”g e n e r a t i o n m o b i l ec o m m u n i c a t i o n n o w a d a y s t h e e v o l u t i o nw a yo f c d m a s y s t e m h a sb e e ni n t oi s 一9 5 a 】b c d m a 2 0 0 0l x l x e v f i r s tt h i sp a p e r e m p h a s i z e s o nt h es t a n d a r dd e v e l o p m e n t a n dk e y t e c h n i q u e s o f e a c h p h a s e s t h e nw ea n a l y s i st h es t r u c t u r eo f t h e1 x e v - d 0 f o r w a r da n dr e v e r s el i n k ，a n dt h ei m p r o v e m e n t o f t e c h n o l o g y a n ds t r u c t u r ei nf o r w a r d a n dr e v e r s ec h a n n e l s 。t h em o s t i m p o r t a n tf e a t u r eo fi x e v - d os y s t e m i si t sc a p a b i l i t y t op r o v i d ear i c ha r r a yo f m u l t i m e d i as e r v i c e s ，a n dw em a k eaf u r t h e rd i s c u s sh o w 1x e v - d oe n s u r e st h er e q u i r e dq u a l i t yo f s e r v i c e ( q o s ) t ot h ea d m i t t e d d a t as e r v i c e t h ew i r e l e s sd a t as e r v i c eq o sa s s u r a n c em e c h a n i s mi sa n a l y z e di nm u l t i m e d i a s e r v i c e ss u p p o r ta n dr a d i or e s o u r c em a n a g e m e n t ap r o p f a i rr u l eb a s e do n s h a d o wp r i c ei sp r o p o s e df o ri x e v - d o i tc a nd ob e t t e ri ns u p p r e s s i n gd r a s t i c a l v a r i a t i o no f c h a n n e lq u a l i t y w ea l s os u g g e s tam o d i f i e df l o w p r i c e t om a k eaf u r t h e r p r o g r e s si nd e l a yp e r f o r m a n c e f o r1 x e v - d o s y s t e m l a s tw e t a l ka b o u tt h eu p g r a d e o f e x i s t i n gs y s t e ma n dc o m p a r e t w o d e p l o y m e n t s c e n a r i o s a n de m p h a s i z et h eh a n d o f f b e t w e e nt h e1 xa n d1 x e v - d o s y s t e m k e y w o r d s ：i s - 9 5 a b ，c d m a 2 0 0 01 x ，i x e v - d o ，l i n ks t r u c t u r e ，q o s ，s h a d o wp r i c e ， r a d i or e s o u r c em a n a g e m e n t ，n e t w o r kd e p l o y m e n t ，h a n d o f f i i 浙江r 业大学坝 ：学位论义 第一章概论 现阶段c d m a 的演进路线为i s 一9 5 a b - - e d m a 2 0 0 01 x 1 x e v ，本章对 其各个阶段的标准发展状况、特点以及关键技术等作了较为详细的分析，并进一 步说明其演进的平滑性及发展趋势。 1 1 引言 从1 9 7 7 年，库帕( r g c o o p e r ) 和那特尔顿( n e t t l e t o n ) 首先提出利用扩频 技术来实现c d m a 方案以来，c d m a 技术已得到了广泛的发展和应用。目前， c d m a 网络已经在全球范围内得到广泛的部署和应用。c d m a 用户已覆盖北美 洲、拉丁美洲、欧洲、亚泌、非渊、大洋洲。虽然g s m 网络在欧渊占据主导地 位，但在一些欧洲国家，一些运营商也建起了c d m a 网络，包括德国的t - - m o b i l 、 俄罗斯的e l e c t r o s v i a z 和j s c p e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n 、英国的沃达丰、乌克兰的 i t c 、罗马尼亚的r o m t e l e c o m 和t e l e m o b i l 、波兰的t p s a 等运营商都开通了 c d m a 商用网络。目前中国联通的c d m a 网络和用户的发展也逐步进入了良性 循环。 i s 9 5 a 14 4 k b i t i s 一9 5 b 1 l5 2 k b i f f s c d m a 2 0 0 01 x ii x e v - d oi l x e v d 1 0 7 k b i t s ( r c 3 ) i1 2 4 m b i t s i1 4 8 m b i t 图1 ，lc d m a 标准体系演进图 最近，随着多媒体移动通信的发展，在有限的频谱资源下，提供高速无线数 据业务的需求，c d m a 2 0 0 03 x 由于其频谱效率太低，已经不能满足要求，3 g p p 2 已经停止其规范协议的制定工作。因此c d m a 标准体系的演进路线也己发生了 变化，从原先的i s 一9 5 a b c d m a 2 0 0 01 x c m d a 2 0 0 03 x 变成i s 一9 5 刖b c d m a 2 0 0 0l x 1 x e v d o ( c d m a 2 0 0 01 xe v o l u t i o nd a t a o n l y ) 和 l x e v d v ( c d m a 2 0 0 0i x e v o l u t i o nd a t a & v o i c e ) ，演进图如图1 1 所示。 浙江= 【= 业大学硕士学位论文 1 2i s 9 5 标准 1 0 , 2 5 , 2 6 】 1 9 9 3 年6 月t i a e i a 公布了i s 9 5 协议版本1 ，在1 9 9 5 年5 月公布修订版 i s 9 5 a ，作为协议版本2 。1 9 9 8 年i s 9 5 b 标准在i s 9 5 a 、t s b 7 4 ( t s b 一7 4 兼 容了i s 9 5 a 和a n s ij - s t d 0 0 8 ，作为防议版本3 ) 和a n s ij - s t d 0 0 8 ( a n s i j - s t d 0 0 8 定义了1 8 到2 0 g h z 的p c sc d m a 系统的一个兼容性标准) 的基础 上作修订形成，并被公布为t i a e i a 9 5 ，这是协议版本4 。基于i s 9 5 标准的 c d m a 系统及其相关的规范被定义成c d m a o n e 家族系统，这也是国际c d m a 发 展组织的一个品牌名称。现阶段i s 9 5 a 和i s 9 5 b 标准应用较为广泛。 i s 9 5 a b 已经采用了很多c d m a 系统的关键技术，包括功率控制技术( 以 克服远近效应) 、伪随机序列p n 码( 对业务信道进行扰码和反向信道的作为 m s 移动台的标识进行直接序列扩频) 、软切换( 减少掉话率) 、r a k e 接收技 术( 克服衰落对信号的影响) 以及采取语音激活可变速率声码器技术( 既维持了 图1 2c d m a 网络参考模型 定的语音质量又能较大程度的降低了数据量) 。 在网络结构上包括移动台( m s ) 、基站子系统( b s s ，包括基站控制器b s c 和基站收发信台b t s ) 、移动业务交换中心( m s c ) 、访问位置寄存器( v l r ) 、 ! h 属位置寄存器( h l r ) 、鉴权中心( a c ) 、设备识别寄存器( e i r ) 、操作维 浙江t 业人学坝i j 学位论义 护中心( o m c ) 、短消息中心( m c ) 、业务控制节点( s c p ) 以及数据互联功 能( d a t a i w f ) 等设备，网络结构的参考模型如图l _ 2 所示。在a 系列接口中， a l 接口用于传输m s c 与b s c 之阳j 的信令信息，a 2 接口用于传输m s c 与b s c 之间的话音信息，a 3 接口用于传输b s c 和s d u 之间的用户话务( 包括语音和 数据) 和信令，a 7 接口用于传输b s c 之间的信令，支持b s c 之问的软切换。 在物理信道结构上，i s 一9 5 a b 可分为前向信道和反向信道。其中前向信道包 括导频信道( f p i o c h ) 、同步信道( f s y n c ) 、寻呼信道( f p c h ) 以及业 务信道( f t r a f f i cc h a n n e l ) ，总共有6 4 个信道，分别由w a l s h 函数序列o 6 3 进行正交化。反向信道主要包括接入信道( r a c h ) 和业务信道( r - t r a f f i c c h a n n e l ) 。前向信道有导频信道提供定时参考和载波相位参考可以进行相干解 调，反向信道没有导频信道，采用6 4 阶w a l s h 正交函数调制进行解调定时，实 现非相干解调。i s 一9 5 b 与i s 一9 5 a 的重要区别在于，数据突发期间，可以指配最 多8 个码分信道给高速包数据业务m s ，支持高级的数据接入协议( 如t c p 和 a d s l 等) 为i n t e m e t 的接入提供高速、灵活、方便的服务。当不使用辅助业务 信道时，两者基本相同，可以共存于一个载波中。 1 3c d m a 2 0 0 01 x 标准m 7 ，2 8 ，耶2 ，3 3 c d m a 2 0 0 0 是1 9 9 9 年i t u t g 8 1 第1 8 次会议确立的五个i m t 2 0 0 0 无线接 口规范标准( i m t r s p c ) 之一，当时的版本是r e l e a s e0 。目前c d m a 2 0 0 0 的无 线接口标准主要由3 g p p 2 负责制定。c d m a 2 0 0 01 x 是其单载波的形式，也是 c d m a 2 0 0 0 的第一阶段，能充分支持多业务多环境操作，可以工作在 8 0 0 m h z p c s l 9 0 0 m h z 等频段。2 0 0 1 年7 月发布了r e l e a s e0 的修订版v e r s i o n3 。 2 0 0 0 年3 月发布了标准c d m a 2 0 0 0 r e l e a s e a ，2 0 0 2 年2 月发布了r e l e a s e a 的修 订版v e r s i o n6 。现阶段，各厂家的c d m a 2 0 0 0l x 的无线网络基本上是基于r e l e a s e 0 版本开发产品，核心网分组域基于r e l e a s e a 版本。从技术发展的角度来看， 在r e l e a s e b 版本中，展示未来的移动通信核心网将采用全p 网络，但目前标准 还远远没有成熟，各厂家也仅仅处于跟踪阶段，没有产品支持。 c d m a 2 0 0 01 x 系统新增接口和节点有a 8 接口( 传输基站b s 和分组控制功 能p c f 之问的用户业务) 、a 9 接口( 传输基站b s 和分组控制功能p c f 之问的 浙江工业大学硕士学位论文 信令消息) 、a 1 0 接口( 传输分组控制功能p c f 和分组数据服务节点p d s n 之 闻蟾用户业务) 、a 1 1 接蜀( 传输分缱控制功能p c f 和分缀数据黻务节点p d s n 之间的信令消息) 、a 1 0 a 1 1 接口( 分组控制功能p c f 和分组数据服务节点p d s n 之闼的接口，是无线接入网靼分维核心网之阗戆开放接口) 以及v c f ( 分组控制功 能是无线网络中新增的功能实体，用于转发无线予系统和p d s n 之间的消息) ， 其结构框图如图1 3 质示。在核心网上掰增p d s n ( 受 组数撂服务节患) 、魑属缝 代理( h a ) 、a a a 脆务器。在c d m a 网升级为e d m a 2 0 0 01 x 系统的无线组网 方面，可以采用鼹神方案；如重叠网方寨( 赣建e d m a 2 0 0 01 x 天线网与朦毒l s 一鳟 黼的基站子系统完全独立，形成两个霪叠的无线 图1 3c d m a 2 0 0 01 x 阚络结构图 覆盖丽络；b 混食两方案( 通过对源有i s 9 5 两络中的设备迸行软件升级及部分 硬件的更换增加，实现9 5 a 网络向e d m a 2 0 0 01 x 朋终的演进) 。 在物理信道上，e d m a 2 0 0 01 x 增加了新的无线配鬣 r e ) 戳增加语音容量、 数据容量以及数据速率。在债道类型上，r e l e a s e0 版本棚对于i s 一9 5 系统在前向 信道新增了快速罨呼信道( 戳廷长m s 待梳时阍) ，舅外如采在积s 弓l 入智能天 线或波束赋形和o t d ( 正交发射分集) 或s t s ( 空时扩展发射分集) ，前向导 壤信遴需新增f - t d p i c h ( 发送分集导频稽道) 、f - a p t c h ( 辅助导频信道) 和 f - a t d p i c h ( 辅助发送分集导频信道) 。在前向业务信道 2 9 , 3 5 】里还需引入 撕江t 业人学坝| 学位论文 f d c c h ( 前向专用控制信道，主要传送信令信息) 和f s c h ( 自i j 向补充信道，支持 突发高速数据业务) ，并且业务信道支持灵活的帧长。在反向引入r p i c h ( 反向 导频信道，实现对m s 信号相干解调) ，在反向业务信道 2 9 , 3 4 1 上的分类类似于前 向业务信道。对于r e l e a s ea 版本，主要在反向引入r e a c h ( 反向增强接入信 道，接入试探可以重叠，而且接入方式灵活，提高了接入效率) ，相应的在前向 信道中根据反向增强接入的不同模式需要增加f c c c h ( 前向公共控制信道) 、 f c a c h ( 前向公共指配信道) 和f c p c c h ( 前向公共功率控制信道) 。更快速 和更精确的前向功率控制等更是提高了系统容量。采用改进的前向纠错编码( 在 高速情况下采用t u r b o 编码方式) 很大程度上克服了干扰的影响，四相移相键控 q p s k 调制的采用提高了频谱利用率和w a l s h 码空间，可成倍提高容量。改进的 软切换算法最大程度降低信道开销和时延。 1 4c d m a 2 0 0 0l x e v 标准 1 , 2 0 , 2 1 】 c d m a 2 0 0 01 x e v 包括2 个阶段：l x e v d o ( d a t a o n l y ) ，1 x e v d v ( d a t a & v o i c e ) 。1 x e v d o 主要技术规范于2 0 0 1 年全部制定完毕，主要基于高通的h d r 方案，其空中接口部分的标准已由3 g p p 2 制定完成并由t i a 出版( 即i s 一8 5 6 ) ， 现进入版本维护阶段，并在2 0 0 1 年1 2 月发布修订版v e r s i o n3 。1 x e v d o 的下 一阶段，即1 x e v d v 技术，目前3 g p p 2 也正在制定相应的标准。其目标是在一 个载波的宽度内，不仅实现高速的语音和非实时的分组数据业务，而且能够提供 实时的多媒体业务。但是由于涉及的技术比较复杂，许多技术目前正在研究、仿 真过程中。在2 0 0 0 年曾经提交了三个方案包括l 3 n q s ( l u c e n t ，l g ，l s i ，n o r t e l ， q u a l e o m m ，s a m s u n g ) 、1 x t r e m e ( m o t o r o l a ，n o k i a ，t e x a si n s t r u m ，a n dp h i l l i p s ) 以及 中国提出l a s c d m a 。在2 0 0 1 年8 月份由于某些原因l a s c d m a 遭到淘汰， 最终在去年1 0 月确定l 3 n q s 作为一个基本的框架，并吸收部分i x t r e m e 的内 容。1 x e v d o 与l x e v d v 技术相比而言，技术成熟，进入市场早，风险较小。 因此在不远的将来，i x e v d o 技术将成为实现高速分组数据业务的首选技术。 l x e v d o 网络结构相对比较简单，如图1 4 所示。系统仅由接入终端a t 、 接入网a n 、p c f 、p d s n 、a a a 等设备构成。采用基于i p 网络的结构，不需要 a n s l 4 1 的核，i i 网结构。设备接口方面主要包括空中接口、a 8 a 9 接口、a 1 0 a 1 l 渐江f 泣大学硕 窜位沦交 空 中 接 口 图1 4t x e v d o 系统结构框图 接辩、a t 2 a 1 3 接霉。其中a s a 9 接秘、a 1 0 a 1 1 接疆熬功麓与c d m a 2 0 0 0 x 翡圈。a 1 2 a 1 3 接弱是麟增热教。其巾a 1 2 接口连接源a n 与a n a a a ，只传 送信令。该接口主要完成a n 缀的认证功能，同时a n a a a 向a n 返回a t 在 a 8 a 9 接释、a 1 0 a 1 接誓需要使焉静移动识象节煮m n t d 。a t 3 接礤瓷楚蔼令 接翻，主冀薅予不弱a n 趣切换黠a t 相关信息豹交换。 在l x e v d o 空中接口方谳，其艇向链路采用了反向导频、功率控制和速率 控翩等技术。蒂向链路采雳了优化谲皮、速率控露4 衽信道游分蒋援零。对莉礴监 务蕊遒采取薅一冬裹逮售遂并行划分必1 6 条子邋路，对备令通路分别正交扩频 处理，然后再复合的思想。在调制方式上采用o p s k 、8 - p s k 、1 6 q a m 等多种调 铡方式。程信号传输时，始终鞭最大功率遴彳亍发鸯重，藏丽提高了信号俦输矮餐帮 速率。翦瞧链臻熟鼗摄搀辕遮率最离霹鞋迭爨2 4 m b p s ，在移动条搏下乎均达到 4 0 0 - - 6 0 0 k b p s s e c t o r ，在固定无线接入条件下平均达到8 0 0 k b p s d s e c t o r 。 i x e v - d o 系统与i s - 9 5 i x 系统蕊有褶简的辩频特稳，其夺较强瓣兼容镶+ 实爨i s - 9 5 c d m a 2 0 0 0l x 与i x e v - d o 双模a s t c 靛设冬灸诲用户经出i s 9 5 1 x 的载波来使用离质量的语音服务，幽1 x e v “d o 的载波接受高性能的移动数掘业 务附服务，因诧可以通过与1 s 。9 5 c d m a 2 0 0 01 x 联合组弼，解决由于话音和数攉 毙务混合避袋系缝蛙裁急裂下簿静鞠逛。在援寒实溪方嚣，t x e v - d o 与 i s 9 5 c d m a 2 0 0 0i x 具谢相同的功率控制、软切换、接入过程、t u r b o 编码等技术， 可以使歼发商利糟i s 一9 5 c d m a 2 0 0 0i x 方丽的成熟开发经验，较容易稳研制成功 x e v d o 产鑫。 浙江r 业夫擘坝i ”学位论文 1 5 小结 本章主要对i s 。9 5 、c d m a 2 0 0 01 x 以及i x e v 的c d m a 演进的三个阶段标准 发展状况、关键技术和特点进行了分析，并阐明了其演讲的平滑经。对移动运营 亵来说，如何最大限度地保护其现有投资，同时又获得仅霹毙离的频谱效率，满 足越来越离的多媒体业务需求，将是对移动通信技术选择的优先考虑。由于 i s 一9 5 、c d m a 2 0 0 0i x 以及i x e v - d o 等c d m a 技术能够满足这魑要求，因此将 在全球移麓毒场占据越来越鑫酌傍颧，骞菲鬻竞明的嚣景。 新江r 业人学碗j 学位论文 簿二章i x e v - d o 链路分辑 1 , 2 0 , 2 t , 2 9 j 本章首先介绍了作为e d m a 2 0 0 0l x 的增强型i x e v - d o 的一些优点，然后详 绥撼分析了i x e v - d o 斡裁反目链路然梅，并讨论了1 x e v - d o 襁蹲予i s 0 5 i x 在嚣殷自傣链路缝搀和技术上匏改进。 2 。1 弓 言 i x e v - d o 是静慕予于q u a l c o m m i n e 憋f i d r 戆无线高速离容量健输稳解 决方寰，以主流鲍璎网为营予嬲，莱翅标准牧、戏熟豹技术期硬件( 0 p 碑， m o b i l e1 p ，p p p ，r o u t e r s 等) 涟接到i n t e r a c t 。i x e v - d o 能够提供更高的速度与 逶话容量，e d m a 运营商就可以蠢不断增长的用户群俸提供褪频和音频流、无 线网络测监、交互式游戏以及其他鲍下一代无线多媒髂鼹务。蕊怠i x e v d o 系 统与i s 一9 5 1 x 系统具有相同的射频特性，具有较强的兼窬性，实现i s ，9 5 1 x 与 i x e v d o 竣模a s i c 魏设备霓诲薅户经鑫i s 9 5 1 x 鹣载波来镬麓高矮鬣懿谬音 驻务，由i x e v - d o 熬载波接受薅避戆的移动数据业务豹服务，因此司“以孵决出 于话音和数据业务混合造成系统性能急剧下降的问题。 1 x e v - d o 静空中镶路通遂优铯空中接蹬，根据不舔豁传播环境来决定镄徐 逮壤，强达到分鳃数据麴最大嚣避量。在羲翔信道中，以恒定毂传输功攀在一个 共事信道上进行数据的传输，采用动态数据速率控制方案。对每时隙，接入终 弱通过反商数摄速率控制( d r c ) 信遵离基站提出鼹要求豁数据速率襄嚣标扇隧， 魏纯分组数据转输熬撵酞算法，以达到最大的魏向链路吞嫂量对数据业务采用爱 向a c k 信道进行是否正确传输的确认。反向链路也提供不同的反向数据速率， 由r r i ( r e v e r s er a t ei n d i c a t o r ) 信遂鞴妨接入点a p ( a c c e s sp o i n t 裙当予i s 一9 5 ix 魏b s ) 进行反囊速率控涮，另外i x e v - d o 类似l x 采怒导菝辅助实现褶鼍二勰调， 传统的i s 、9 5 1 x 的功率控制机制和软切换农i x e v d o 度向链路上也同样支持。 i x e v + d o 与i s * 9 5 1 x 酶一个很大麓区剐就是业务信邋或控南4 信道的数据调涮 c h i p 缳其# 缀、婚额蘩遵窝m a c 菇遥c h i p 添疆黠分复掰数方式，鞋有铡予动态 分配资源。随羞c d m a 2 0 0 0l x 在国内外的商用、试验网的广泛丌展，对c d m a 2 0 0 0 - 8 浙江1 ：业人学顺卜学位论立 l x 的增强型1 x e v d o 的研究也将变得颇为重要，本章将主要对1 x e v d o 的链 路结构进行详细的讨论。 2 2前向链路部分 图2 1 l x e v - d 0 前向信道结构 图2 1 是1 x e v d o 的前向链路的信道结构图，该结构与i s 一9 5 1 x 差别较大， 其中包括的信道有导频信道( p i o tc h a n n e l ) 、m a c 信道( m e d i u ma c c e s sc o n t r o l 发射 功率 p t x ( ma x ) 图2 21 x e v d 0 前向链路t i m e p o w e r 结构 c h a n n e l ) 、业务信道( t r a f f i cc h a n n e l ) 以及控制信道( c o n t r o lc h a n n e l ) 。每 个信道调制成码分复用( c d m ) 的正交w a l s h 信道再组成时分复用( t d m ) 信道。 i x e v d o 采用一个共享前向链路，并且随时为用户服务。为配置1 x e v d o 前 向链路结构使一特定扇区的总体数掘流量极大化，一旦一个接入终端a t ( a c e s s t e r m i n a l ) 接受服务分配到时隙，a t 将接收小区发射的全功率如图2 2 所示。其 分配的时隙数取决于信道条件( c i ) ，预留时隙不再存在。 浙江i 业人学顺 j 学位论义 ( 1 ) 导频信道 每个扇区的导频信道是发送突发导频，每个时隙出现两次，主要用于优化分 组数据业务以及识别一个扇区。突发导频信道不像在i s 一9 5 1 x 是一个单独的码 分信道，丽是插在前向链路的预留时段中，以最大功率发射。由于1 x e v - d o 的导 刻蓁鞘嚣曰垫目辨斟淤f f j c h i p 。1 1 _ _ 三_ 五：刊嬲爿磊h 娑罔紫罔绷小 ，r 3 2 c h i p l l j 懒匿 鬻淼i 咂酬7 i 映射i 6 4 阶w as h 7 k y l 兰旦呈生u o ： 蒸：科疆l 船燧。：_ 黼= 壁墓唧，i ，一：氅嘉趟唧，- 1 ”图2 3i x e v d o 前i 趣链路结构 频信号以最大功率发射而且根据时分复用的优点导频信号的强度将不受业务信 道数据发送的影响，因此始终可以获得很好的信噪比( s n r ) ，即使信道条件波 动加大的情况下，也可以实现快速、精确的信道估计。导频信道只在1 支路上发 送，其w a l s hc o v e r 为全0 序列，如图2 - 3 ，发送未调制的信号用于在扇区覆盖范 围内同步等一些功能。在前向链路帧的长度为2 6 6 7 m s ，每一个帧包含1 6 个时 隙，每个时隙再分成两个半时隙，每个半时隙都包含一个位于其中f n j9 6 c h i p 的 导频突发。 浙江1 一业人学坝i 。学位论i ! = = i x e v ，d o 系统罩定义了激活导频集、候选导频集、相邻导频集以及剩余导 频集静西释导频繁柬支持路宙燹新过程。导频的强度根据式子： p s ，= 式予( i ) 中t 强是解接收弱第i 个南区发辩蘸导频强痰，霉积矗分瘸是第i 令 痿区发射靛导频穗号经过k 路多径后合并筑憩翡每c h i p 链蒙稠总熬频谱密疫。在 启动动态门限的时候，对于n a 个激活导频( p s l p s 2 p s 3 ( m + 1 ) 单位矩阵。x = g ，x ：，z ：。+ ，) 。 4 2 i 二用户的考虑 ( 1 2 ) 器( a ，肘卅) ，j 毫 假设当前只存在两个用户的情况下，无线资源最优分配策略的数学模型，熟 目标函数和约柬条件为： m a x z = 掰l x f 甜2 - 。2 ( 1 3 ) s t r x ，0 , i = 1 , 2 - 2 7 ( 1 4 ) 熟加十 t ( 2 9 ) 因此存同时满足( 1 9 ) 、( 2 0 ) 式的情况下，x k ( 6l ，6 2 ，6 3 ，0 ，0 ) 是( l p l ) 的最优解，对应图4 1 的c 点。即： 儿，： ，豫：一心。，6 2 以，咄r ) 7( 3 0 ) 日标函数的最优值： z = c x 书一心，) 6 l + o ”即：r = y ；b i + y ；6 2 + y ；t = y b ( 3 1 ) 那么：8 ，嘲k ( 旷r ) ( 3 2 ) 。：嘞匕o( 3 3 ) 闶此这种情况下，在时间帧t 内优先传递用，r l i1 ，然后在在剩余的时隙里分 配给用户2 。 浙江i 业大学硕 ：学位沦文 4 2 1 3 选择只，只，只为初始基 当初始基的选择还可以选择只，只，只，可得 0o 10 ： ( 3 4 ) 则对应于基b e 的基变黄为。- ，x ：，x s ，非基变量为。，z ，c b 2 = ( 。- ，。2 ，们， f l0 1 = ( 只，只) = l0 1 i c 。= ( o ，o ) ，t oo 。则可得：此时： 6 = ( 6 ，6 ：，6 3 ) = b i l 6 = ( 6 ，6 2 , t - b 1 r l - - 6 2 2 ) 7( 3 5 ) 检验数：仃= ( d 4 ，盯5 ) = c 一c s b oi n = ( 一2 ，0 ) 。 ( 3 6 ) 要获得目标函数最优值和为满足可行基范围要求，这里显然检验数仃w o ， 那么只要b 0 ，显然要求： ，+ ：丁 ， 迭| 此在同时满足( 1 9 ) 、( 2 0 ) 式的情况下，。= ( 玑，b 2 ，b 3 ，0 ，o ) 是( l p l ) 的最优解，对应图4 1 的a 点。即： 儿，：( 6 l 6 2 ，r 一一) 7 ( 3 8 ) 日标函数的最优值： z = c x ”= m 1b l + 2 - b 2 = y i 6 i + y ：6 2 + y ：r = y b( 3 9 ) 黻：。硼k m t ( 。) ：咄性吐( 4 1 ) 冈l m 这种情况下，在时间帧t 山优先传递流量价格高的用户。 。僧 l = )只r只( = o 日 = 8 浙江工业大学硕士学位论文 根据以上= 种情况口j 以看出肖曲州尸所f _ | _ l 请的业务及具速翠关系满足 ，+ ：r 时，则选择最优基只，只，只。当两用户所申请的业务及其速率关 系满足+ ：r 时，又分两种情况： 月：。： r i o ) t , 且。+ ：t - 乡2 时，选择最优基鼻，只。当 ，丁时，为满足基可行解的需要和实现目标函数的最大化的需要，这里引入 参数0 并且满足，+ ：2o2 ：，这样可以同样选择最优基 鼻，只，只，在一范围内进行虚拟分配时隙，两用户的资源影子价格还是满足( 2 3 ) 和( 2 4 ) 式并且有y 。+ 9 ：+ ，因此在时间帧0 内优先传递用户2 ，然后在在剩余 的时隙里分配给用户1 。但是实际上由于考虑到每隔时间帧t ，各待传的用户的 信道状态可能发生变化、某些用户完成业务的需求或取消而离开以及新增用户业 务等情况，因此需要重新进行资源分配。这也可以从网4 1 的d 点看出，对于当 前的时间帧r 范围内，, e l 户2 所申请的业务尚未完全满足，所以只传递用户2 所申请的业务。 j r ：。：r q ，m , 玛+ ：，时，选择最优基只，只，只。同样当 r ，为满足基可行解的需要和实现目标函数的最大化的需要，引入一参数 0 并且满足乡l + ：0 ，以选择最优基只，只，只，在巧范围内进行 虚拟分配时隙，两用户的资源影子价格还是满足( 3 2 ) 和( 3 3 ) 式并且有y ：+ 9 ，+ ， 因此在时间帧0 内优先传递刖户1 ，然后在在剩余的时隙里分配给用户2 ，每隔 时间帧r 重新进行资源分配。这可以从图1 的e 点看出，对于当前的