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未来移动通信系统中的无线资源管理

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摘要：文章结合当前正在研究的后3代(B3G)、第4代(4G)移动通信系统的发展和处于运营及推广阶段的第3代移动通信系统，分析了未来移动通信系统中无线资源治理系统的要害技术，探讨了多体制标准下的无线通信网络和多种业务情况下的无线资源治理的研究方向 。要害词：未来移动通信系统；无线资源治理；功率控制；信道分配Abstract:The key technologies of radio resource management (RRM) for future mobile communication system are analyzed, based on the development of B3G and 4G mobile communication systems and the third-generation mobile communication system. The main research issues of RRM on the circumstances of different standard wireless communication systems and various services are also discussed in the paper.Key Words: Future mobile communication system; Radio resource management; Power control; Channel allocation1 未来移动通信系统
随着Internet的迅速发展以及IP与移动通信标准的结合，IP协议和基于IP的业务已逐步成为未来移动通信网的网络上层协议和业务应用趋势 。未来移动通信系统将是一个全IP的网络系统 。ITU-R、 IETF、IPv6论坛、移动无线互联网论坛(MWIF)、3G合作工程组(3GPP)和3G合作2号工程组(3GPP2)等诸多相关国际组织或论坛都在研究和探讨未来移动通信系统的IP协议解决方案 。

未来移动通信系统全IP的核心网络采用Internet IP技术，可支持Mobile IP和Mobile IPv6等相关标准；边缘则是不同标准的通信系统(例如GSM、 GPRS、 UMTS、 cdma 2000、WLAN、Internet、PSTN、DAB/DVB-T及Bluetooth等) 。全IP网络的目标将是从网络到终端均使用基于IP的协议通信 。目前全IP网络的标准化工作主要集中在核心网络(Core network)，正逐步向无线接入网和终端延伸 。未来移动通信系统全IP网络的网络构架如图1所示 。
图1 未来移动通信系统全IP网络的网络构架

未来移动通信系统的空中接口标准的发展目标是支持更高无线信道传输速率和具有向下兼容第3代移动通信各标准的能力 。其主流为频分双工(FDD)、时分双工(TDD)、码分多址(CDMA)方案并存的综合复用方式，并结合正交频分复用(OFDM)或多载波等相关技术以提高无线频谱利用率 。B3G和4G的最高传输速率将分别达到20 Mbit/s和100 Mbit/s甚至更高 。此外无线本地环路(WLL)、无线局域网(WLAN)、数字音讯广播(DAB)、数字视频广播(DVB-T)等标准也在不断地发展和演进 。

在各种移动通信传输体制中，有效地提高频谱资源利用率一直是研究的热点问题，第3代移动通信系统的各标准中都已提出面向QoS的无线资源治理框架 。在未来移动通信系统中，使用无线资源治理的各种方法对复杂的无线物理信道、网络资源进行合理配置，完善IP协议兼容性及保障不同特性业务的传输质量等方面的研究正在进行中 。未来移动通信网络中各种体制系统的互通、融合和网络构架已成为被关注的研究方向 。

2 无线资源治理
无线资源治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 。无线资源治理(RRM)的研究内容主要包括以下几个部分：功率控制、信道分配、调度技术、切换技术、呼叫准入控制、端到端的QoS、无线资源预留和自适应编码调制等 。
2.1 功率控制技术
在移动通信系统中，近地强信号抑制远地弱信号产生“远近效应” 。系统的信道容量主要受限于其他系统的同频干扰或系统内其他用户干扰 。

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