（通信与信息系统专业论文）无线网络中缓存管理与分组调度算法的研究.pdf

中文摘要 随着无线网络的发展，移动通信用户数和 i n t e r n e t 用户数急剧增加， 人们期望新一代移动通信系统不仅具有更大的容量， 还要支持移动多媒体 业务， 除了提供话音业务外， 还支持低/ 高速数据、图像等非话音业务的传 输。不同业务有不同的服务质量 ( q o s )要求，如对时延、分组丢失率、 数据速率的要求不同。无线网络设计有两大 目标:一是保证各类业务的 q o s 要求，二是使网络的资源利用率达到最大， 这需要借助于无线资源管 理。第三代移动通信系统的无线资源管理主要包括呼叫接纳控制、切换控 制、功率控制、负荷控制、分组调度等。本文重点研究了多媒体无线分组 网络中的缓存管理与分组调度算法。 在绪论部分，对无线网络的发展做了简单的介绍，对缓存管理和分组 调度算法的作用及现有算法进行概述，并提出存在的问题。 缓存管理与分组调度同样需要考虑信道条件的影响， 第二章提出了一 种兼顾信道条件和公平性的无线分组丢弃算法， 根据缓存的拥塞情况自适 应的在信道条件和公平性之间取得平衡。当发生轻微拥塞时，算法将倾向 于公平的丢弃分组，以保证所有用户按比例的获取系统资源;当发生中度 拥塞时，算法将倾向于丢弃信道条件较差的业务流的分组，结合调度算法 暂时降低其发送速率以缓解拥塞;当发生重度拥塞时，算法又将倾向于公 平的丢弃分组， 通过上层的流控机制， 在满足q o s 要求的前提下， 公平地 降低大部分业务流的发送速率，以加速缓解拥塞。 为了改善网络中 r e d算法的公平性和自适应能力，在第三章引入新 的变量一一分享指数， 取代单个业务流缓存占用量来表征不同业务流对网 络资源的占用情况，以克服缓存占用量表征公平性的缺陷。同时，在无线 网络中对分享指数的定义进行推广，使其同时兼顾公平性和系统性能 ( 信 道条件) 。通过对分享指数和队列长度共同制定规则，提出了一种基于模 糊逻辑控制的缓存管理算法。算法在根据缓存队列长度计算丢弃概率时， 根据不同流对网络资源的占用情况 ( 即分享指数) 进一步决定增加或减小 幼谓占益彭留咨 相应的丢弃概率， 从而可利用不同流之间的 差异以 加速缓解拥塞， 具有更 好的自适应能力和公平性。 第四章提出一种适用于无线网络中实时业务的随机超时早检测缓存 管理算法， 其基本思想在于缓存接纳新到分组时， 对其能否在规定的时延 限制之内到达收端进行估计，并根据估计结果进行随机早期丢弃，防止无 效的传输占用宝贵的无线资源，同时也有利于减小排队时延，降低后继分 组超时的概率。 考虑到无线网络具有动态变化的信道条件和存在传输错误 等特点， 算法分为三个层次:以 保证重传分祖不超时为目 标， 采用类似于 拥塞早检测的方法对超时进行早期检测和随机丢弃: 根据信道条件的变化 趋势对丢弃概率进行自 适应调节;根据信道速率的变化对门限值进行调 整.在算法设计时，同时兼顾了分组丢弃对t c p性能的影响。 现有的无线分组调度算法大多基于公平分配速率或者以功率分配为 目 标，即尽可能公平的分配系统资源、获得尽可能大的吞吐量。第五章提 出一种以时延限制为 目标的无线分组调度算法，它是对有线网络中最早超 时优先 e d f算法的改进。其基本思想是根据超时情况对分组进行分类， 优先调度最紧急的一类分组，当未找到最紧急分组时，按指数扩大搜索范 围，寻找次紧急的一类分组。如果找到的一类分组中存在多个分组， 优先 调度具有最大c / i 值的。这种算法可以方便的与缓存管理算法相结合，当 分组到达缓存时，根据时延限制和拥塞情况进行估计，如果不能保证分组 的时延要求，尝试通过对调度策略进行调整来解决。 一般缓存管理算法和分组调度算法都是逐跳的行为 ( p e r h o p b e h a v i o r ) ，即相关策略都是根据本地缓存和下一跳的拥塞情况做出判断。 多跳无线网络的出现使得网络多瓶颈发生的几率大大增加。 第六章对多瓶 颈网络中的缓存管理和分组调度算法进行了探讨。 在支持 e c n的网络中， 提出一种对下游链路拥塞情况 ( 包括信道条件)进行估计的方法，并引入 一个新的参数一一多跳因子。 用多跳因子对下游链路拥塞情况进行估计是 比较粗略的，本章提出多跳因子与其它缓存管理和分组调度算法相结合， 作为这两类算法的辅助和补充，以改进算法在多瓶颈网络中的性能。 关键词 无线网络 无线资源管理 分组调度 缓存管理 公平性 要摘 ab s t r a c t wi t h t h e d e v e l o p me n t o f m o b i l e c o m m u n i c a t i o n s , m o b i l e u s e r s a n d i n t e r n e t u s e r s a r e i n c r e a s i n g d r a m a t i c a l l y . p e o p l e e x p e c t t h a t n e x t g e n e r a t i o n mo b i l e c o m mu n i c a t i o n s y s t e m s c a n p r o v i d e l a r g e r c a p a c i t y a n d s u p p o r t m o b i l e m u l t i m e d i a s e r v i c e s . b e s i d e s p r o v i d i n g r e a l - t i m e s p e e c h s e r v i c e , n e x t g e n e r a t i o n m o b i l e c o m m u n i c a t i o n s y s t e m s a r e r e q u i r e d t o s u p p o r t o t h e r s e r v i c e s s u c h a s l o w / h i g h r a t e d a t a , p i c t u r e s e t c . h e t e r o g e n e o u s s e r v i c e s h a v e d i f f e r e n t q u a l i t y o f s e r v i c e ( q o s ) r e q u i r e m e n t s , f o r e x a m p l e , t h e r e q u i r e m e n t s o f t i m e d e l a y , p a c k e t l o s s r a t e , a n d t r a n s m i t t i n g r a t e f o r h e t e r o g e n e o u s s e r v i c e s a r e d i f f e r e n t i a t e d . t h e r e a r e t w o ma i n o b j e c t s f o r w i r e l e s s n e t w o r k d e s i g n , o n e i s t o g u a r a n t e e q o s r e q u i r e m e n t s o f h e t e r o g e n e o u s s e r v i c e s , a n d t h e o t h e r i s t o ma k e r e s o u r c e u t i l i z a t i o n ma x i mi z e d . t h i s r e c u r s t o r a d i o r e s o u r c e ma n a g e m e n t ( r r m) . r a d i o r e s o u r c e m a n a g e m e n t f o r t h e t h i r d g e n e r a t i o n mo b i l e c o m mu n i c a t i o n s y s t e m s i n c l u d e s c a l l a d m i s s i o n c o n t r o l , h a n d o f f c o n t r o l , p o w e r c o n t r o l , l o a d c o n t r o l a n d p a c k e t s c h e d u l i n g . t h i s d i s s e r t a t i o n p a y s a t t e n t i o n t o b u f f e r m a n a g e m e n t a n d p a c k e t s c h e d u l i n g i n w i r e l e s s mu l t i me d i a p a c k e t n e t w o r k s . a b r i e f i n t r o d u c t i o n o n t h e e v o l u t i o n o f w i r e l e s s n e t w o r k s i s p r e s e n t e d i n c h a p t e r 1 , f o l l o w e d w i t h a n o v e r v i e w o n b u f f e r ma n a g e m e n t a n d p a c k e t s c h e d u l i n g a l g o r i t h m s . we a l s o g i v e s o m e a d v i c e s a n d b a s i c t h o u g h t s o n t h e s e p r o b l e ms . a s w e l l a s p a c k e t s c h e d u l i n g a l g o r i t h ms , b u f f e r ma n a g e me n t a l g o r i t h ms a l s o n e e d t o c o n s i d e r c h a n n e l c o n d i t i o n . i n c h a p t e r 2 , a f a i r p a c k e t d r o p p i n g a l g o r i t h m i s p r o p o s e d t o d e c i d e d r o p p i n g p o l i c y i n w i r e l e s s n e t w o r k s w h e n c o n g e s t i o n o c c u r s . t h e a l g o r i t h m c o n s i d e r s b o t h c h a n n e l c o n d i t i o n a n d f a i r n e s s s o a s t o a c h i e v e t r a d e o f f b e t w e e n t h r o u g h p u t a n d f a i r s e r v i c e s . w h e n s l i g h t c o n g e s t i o n o c c u r s , a l g o r i t h m t r e n d s t o d r o p p a c k e t f a i r l y , s o a s t o g r a n t e a c h fl o w a c q u i r e t h e r e s o u r c e a c c o r d i n g t h e i r p r o p o r t i o n ; w h e n m o d e r a t e vi 一升崖鉴遨基盆望递盖 c o n g e s t i o n o c c u r s , a l g o r i t h m t r e n d s t o d r o p p a c k e t o f fl o w s w h i c h h a s w o r s e c h a n n e l c o n d i t i o n , t o r e d u c e s e n d r a t e o f t h e s e fl o w s , s o a s t o r e l i e v e c o n g e s t i o n ; w h e n s e v e r e c o n g e s t i o n o c c u r s , a l g o r i t h m t r e n d s t o d r o p p a c k e t f a i r l y a g a i n , t h r o u g h fl o w c o n t r o l m e c h a n i s m o f u p p e r l a y e r , s e n d i n g r a t e o f a l l fl o w w i l l b e g r e a t l y r e d u c e d , s o a s t o a c c e l e r a t e c o n g e s t i o n r e l i e f . i n o r d e r t o i m p r o v e t h e f a i rn e s s a n d a d a p t a b i l i t y o f r e d a l g o r i t h m , t h e b u f f e r o c c u p a n c y o f i n d i v i d u a l fl o w i s r e p l a c e d b y a n e w i n t r o d u c e d v a r i a b l e - s h a r i n g i n d e x t o i n d i c a t e t h e n e t w o r k r e s o u r c e s h a r e a m o n g d i f f e r e n c e fl o w s , s o a s t o o v e r c o me t h e l i m i t a t i o n o f u s i n g b u f f e r o c c u p a n c y . t h e d e f i n i t i o n o f s h a r i n g i n d e x i n w i r e l e s s n e t w o r k s i s a l s o e x t e n d e d , t o m a k e i t c o n s i d e r b o t h f a i r n e s s a n d s y s t e m p e r f o r m a n c e ( c h a n n e l c o n d i t i o n ) . t h r o u g h d e f i n i n g r u l e s o f b o t h s h a r i n g i n d e x a n d q u e u e l e n g t h , a f u z z y l o g i c b a s e d b u f f e r m a n a g e m e n t a l g o r i t h m n a me d f f - r e d i s p r o p o s e d . wh e n c a l c u l a t i n g p a c k e t d r o p p i n g p r o b a b i l i t y i n f f - r e d a l g o r i t h m , t h e p r o b a b i l i t y w i l l f u r t h e r i n c r e a s e o r d e c r e a s e b a s e d o n t h e s h a r i n g o f n e t w o r k r e s o u r c e 伪y me a n s o f s h a r i n g i n d e x ) , s o i t c a n u s e t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n fl o w s t o ma k e c o n g e s t i o n r e l i e f m o r e q u i c k l y , a n d i t h a s b e t t e r a d a p t a b i l i t y a n d f a i r n e s s . i n c h a p t e r 4 , a r a n d o m e a r l y e x p i r a t i o n d e t e c t i o n b a s e d b u f f e r m a n a g e m e n t a l g o r i t h m f o r r e a l - t i m e t r a f f i c o v e r w i r e l e s s n e t w o r k s i s p r o p s e d . t h e m a i n i d e a i s t o p r e d i c t w h e t h e r n e w a r r i v a l p a c k e t c a n r e a c h t h e r e c e i v e r u n d e r t h e l i mi t o f ma x i m a l d e l a y b o u n d , a n d r a n d o m d i s c a r d t h e p a c k e t b a s e d o n e s t i m a t e r e s u l t , s o a s t o p r e v e n t i n v a l i d t r a n s m i s s i o n w a s t i n g w i r e l e s s r e s o u r c e s , a n d a t me a n w h i l e t o d e c r e a s e q u e u e d e l a y a n d t o r e d u c e e x p i r a t i o n p r o b a b i l i t y o f f o l l o w i n g p a c k e t s . c o n s i d e r i n g t h e c h a r a c t e r s o f w i r e l e s s l i n k s u c h a s v a r i a b l e c h a n n e l c o n d i t i o n a n d t r a n s m i s s i o n e r r o r , t h e a l g o r i t h m i s c o m p o s e d o f t h r e e s t e p s : a i m e d t o g u a r a n t e e t h e d e l a y o f r e t r a n s m i s s i o n p a c k e t s , u s i n g t h e me t h o d w h i c h i s s i mi l a r t o e a r l y c o n g e s t i o n d e t e c t i o n t o d e t e c t e x p i r a t i o n a n d d i s c a r d p a c k e t s i n a d v a n c e ; a d a p t i v e a d j u s t i n g t h e d r o p p r o b a b i l i t y b a s e d o n t h e t r e n d o f c h a n n e l c o n d i t i o n ; r e - c a l c u l a t i n g t h e t h r e s h o l d v a l u e w h e n t h e l i n k r a t e i s c h a n g e d . t h e i n fl u e n c e o n t h e t c p vn p e r f o r ma n c e i n t h e d e s i g n i s a l s o c o n s i d e r e d mo s t o f c u r r e n t w i r e l e s s p a c k e t s c h e d u l i n g a l g o r i t h m s a r e b a s e d o n f a i r r e s o u r c e a l l o c a t i o n , o r b a s e d o n p o w e r a l l o c a t i o n . t h a t m e a n s t h e y a i m a t r e s o u r c e a l l o c a t i o n a s f a i r l y a s p o s s i b l e , a s w e l l a s m a x i mi z e t h r o u g h p u t . i n c h a p t e r 5 , a n e w p a c k e t s c h e d u l i n g a l g o r i t h m w h i c h a i m s a t s a t i s f y d e l a y r e q u i r e m e n t i s p r o p o s e d . i t i s t h e i mp r o v e me n t o f e d f a l g o r i t h m i n w i r e d n e t w o r k s . t h e ma i n i d e a i s t o c l a s s i f y t h e p a c k e t s b a s e d o n t h e i r d e l a y b o u n d , s c h e d u l i n g t h e mo s t u r g e n t c l a s s o f p a c k e t w i t h h i g h e r p r i o r i t y . wh e n n o p a c k e t i s f o u n d , e x t e n d t h e r a n g e t o f i n d s u b - u r g e n t c l a s s . i f t h e r e h a v e mo r e t h a n o n e p a c k e t i n t h e c l a s s , s c h e d u l e t h e p a c k e t w i t h t h e h i g h e s t c / i . t h i s a l g o r i t h m c a n e a s i l y i n t e g r a t e w i t h b u f f e r ma n a g e m e n t a l g o r i t h m s . wh e n a n e w p a c k e t a r r i v a l , c h e c k w h e t h e r i t c a n b e r e c e i v e d u n d e r d e l a y b o u n d . i f c a n n o t , t r y t o m o d i f y s c h e d u l i n g p o l i c y t o s a t i s f y . b u f f e r ma n a g e m e n t a n d p a c k e t s c h e d u l i n g a l g o r i t h ms a r e c o m m o n l y p e r h o p b e h a v i o r , w h i c h m e a n s d e c i s i o n i s m a d e b a s e d o n t h e b u f f e r i n c u r r e n t n o d e a n d c o n g e s t i o n s i t u a t i o n o f n e x t h o p . mu l t i - b o t t l e n e c k w i l l h a p p e n m o r e f r e q u e n t l y i n m u l t i - h o p w i r e l e s s n e t w o r k s . we d i s c u s s b u f f e r m a n a g e m e n t a n d p a c k e t s c h e d u l i n g a l g o r i t h m s i n t h e s e s i t u a t i o n s . i n n e t w o r k s w h i c h s u p p o r t e c n, a n e w v a r i a b l e mu l t i - h o p f a c t o r i s d e f i n e d t o e s t i m a t e t h e c o n g e s t i o n s i t u a t i o n ( i n c l u d i n g c h a n n e l c o n d i t i o n ) o f f u t u r e h o p . we i n t e g r a t e mu l t i - h o p f a c t o r w i t h b u f f e r m a n a g e m e n t a n d p a c k e t s c h e d u l i n g a l g o r i t h ms , a s a s s i s t a n t a n d c o m p l e me n t a r i t y t o i m p r o v e t h e p e r f o r ma n c e o f t h e s e t w o k i n d s o f a l g o r i t h ms i n mu l t i - b o t t l e n e c k w i r e l e s s n e t w o r k s . k e y w o r d s : wi r e l e s s n e t w o r k s , r a d i o r e s o u r c e ma n a g e m e n t , p a c k e t s c h e d u l i n g , b u f f e r ma n a g e me n t , f a i r n e s s vt n 电 子 科 技 大 学 博 士 论 文 简略字表 aq mac t i v e qu e u e ma n a g e me n t a- reeda d a p t i v e r a n d o m e a r l y e x p i r a t i o n d e t e c t i o n bred ba l a n c e d red c人cca l l ad mi s s i o n co n t r o l cdmaco de di vi s i o n c d ma 2 0 0 0 co d e di v i s i o n mu l t i p l e a c c e s s mu l t i p l e a c c e s s 2 0 0 0 cf dc h a n n e l s e n s i t i v e f a i r dr o p p i n g dsdi f f e r e n t i a t e se r v i c e edge en h a n c e d da t a ra t e f o r gl o b a l ev ol u t i o n edf f w m a fdd f dm a f f 一 red f q f red gp rs gps e a r l i e s t de a d l i n e f i r s t e x p o n e n t i a l l y - we i g h t e d mo v i n g a v e r a g e f r e q u e n c y d i v i s i o n d u p l e x f r e q u e n c y d i v i s i o n mu l t i p l e a c c e s s f u z z y f a i r r a n d o m e a r l y d e t e c t i o n f a i r q u e u e i n g f l o w red g e n e r a l p a c k e t r a d i o s y s t e m g e n e r a l i z e d p r o c e s s o r s h a r i n g i n t e r n a t i o n a l mo b i l e t e l e c o mmu n i c a t i o n s i n 2 0 00 l o n g e s t q u e u e d r o p ne x t ge n e r a t i o n ne t wo r k q u a l i t y o f s e r v i c e 主动队列管理 自适应随机超 时 早期检 测 均衡随机早期检测 呼叫接纳控制 码分多址 码分多址 2 0 0 0 兼顾信道条件 的公平 丢 弃 区分服务 全球演进增强数据速率 技术 最早超时优先 指数加权滑动平均 频分双丁 频分多址 模糊公平随机早期检测 公平排队 流随机早期检测 通用分组无线业务 广义处理器共享 1 mt- 2 0 0 0国际移动通信系统2 0 0 0 l q d 最长队列丢弃 ngn qo s 下一代网络 服 务 质量 i x 简略字表 red reed 又a n d o m ra n do m e a r l y e a r l y de t e c t i o n e x p i r a t i o n d e t e c t i o n ri or ed wi t h i n / ou t b i t rrro u n d - ro b i n rrm rtt r a d i o r e s o u r c e ma n a g e me n t r o u n d t r i p t i me s h a r i n g i n d e x t r a n s mi s s i o n co n t r o l p r o t o c o l t a i l dr o p t i m e d i v i s i o n d u p l e x t i m e d i v i s i o n mu l t i p l e a c c e s s u s e r d a t a g r a m p r o t o c o l u n i v e r s a l mo b i l e t e l e c o mm u n i c a t i o n s s y s t e m wi d e b a n d c o d e d i v i s i o n mu l t i p l e a c c e s s we i g h t e d f a i r q u e u e i n g pd sitctdtd t dma udp umts wc dma wf q 随机早期检测 随机超时早期检测 带进j 出比特的随机早期 检测 轮循 无线资源管理 往返时延 分享指数 传输控制协议 尾丢弃 时分双工 时分多址 用户数据报协议 通用移动通信系统 宽带码分多址 加权公平排队 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。 据我所知，除了文中 特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电 子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同 工 作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示 谢意。 签名:日 期:.。 ， 年 月，日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了 解电 子科技大学有关保留、使用学位论文的 规定，有权保留并向国家有关部门 或机构送交论文的复印件和磁盘， 允 许论文被查阅和借阅。本人授权电 子科技大学可以将学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以 采用影印、缩印或扫描等复制 手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名:导师签名: 日期: 李 f 氏 补 0 s 年6 月 之 。 日 第一章 绪论 随着无线网络的发展，移动通信用户数和 i n t e r n e t 用户数急剧增加， 人们期望新一代移动通信系统不仅具有更大的容量， 还要支持移动多媒体 业务，除了提供话音业务外，还支持低/ 高速数据、图像等非话音业务的传 输。不同业务有不同的服务质量 ( q o s )要求，如对时延、误比特率、数 据速率的要求不同。无线网络设计有两大目标:一是保证各类业务的q o s 要求，二是使网络的资源利用率达到最大，这需要借助于无线资源管理。 第三代移动通信系统的无线资源管理主要包括呼叫接纳控制、切换控制、 功率控制、负荷控制、分组调度等。本文重点研究多媒体无线分组网络中 的分组调度与缓存管理算法。 本章结构安排如下:1 . 1节对无线移动通信系统和无线互联网的发展 进行概述，描述了无线网络从电路交换向分组交换演进的过程;1 .2节对 分组转发设备各模块的作用及相互关系进行叙述;1 . 3节引出无线资源管 理技术的相关概念;在此基础上，1 .4 节对分组调度算法进行分类和介绍， 提出目前分组调度算法中存在的一些问题;1 . 5节介绍了现有几种主要的 缓存管理算法以及缓存管理算法设计中需要注意的一些问题; 1 . 6 节给出 本文的主要贡献，并对全文的安排做了一些说明。 1 . 1无线移动通信系统和无线互联网的发展概述p l 以g s m和 工 s - 9 5为代表的第二代蜂窝通信系统利用数字传输方式实 现话音和低码率数据业务，主要是为9 . 6 k b p s 的低速话音业务而设计。 被称为 2 . 5代的 g p r s ( g e n e r a l p a c k e t r a d i o s y s t e m)和 e d g e ( e n h a n c e d d a t a r a t e f o r g l o b a l e v o l u t i o n )系统增强t分组数据业务的传 输能力，将最大传输速率分别提高到 1 6 0 k b p s 和 3 8 4 k b p s ，使移动用户能 够获得除话音以外的更多的无线数据服务f2 1 o c d m a 2 0 0 0 - i x ( 简称 c d ma - 1 x ) 可支持数百k b p s 的数据传输， 网络部分引入分组交换，可支持 第一章绪 论 移动 i p业务。 随着移动通信、数据通信和 i n t e r n e t 的飞速发展与日益融合，移动用 户对于多种业务服务的需求不断增长，除了增强第二代移动通信系统支持 数据业务的能力外，p3需推出能够提供更大带宽、更大容量和更灵活服务 的新一代移动通信系统:第三代 ( 3 r d g e n e r a t i o n , 3 g )移动通信系统，即 i m t - 2 0 0 0 ( i n t e r n a t i o n a l m o b i l e t e l e c o m m u n i c a t i o n s i n 2 0 0 0 ) 或 u m t s 田n i v e r s a l m o b i l e t e l e c o m m u n i c a t i o n s s y s t e m ) 。 以i t u ( i n t e r n a t i o n a l t e l e c o m m u n i c a t i o n u n i o n 国际电信联盟) 为首的许多国际组织和机构， 致 力于第三代移动通信系统的研究开发及相关标准的制定。 第三代移动通信 系统的特点是宽带化、智能化、个人化，具有大容量、高速率、多业务、 多码率以及变码率的特点，支持移动多媒体业务，可以为一个用户同时提 供多种业务，而不同业务具有不同的服务质量要求。 基于 c d m a 技术的 3 g系统，主要包括采用直接序列扩频方式的 wc d ma系统和 t d - s c d ma系统，以及采用多载波方式的 c d m a 2 0 0 0系 统， 其中， wc d m a和c d m a 2 0 0 0 系统为f d d ( f r e q u e n c y d i v i s i o n d u p l e x ) 工作模式， t d - s c d m a系统采用t d d ( t i m e d i v i s i o n d u p l e x ) 工作模式。 这些系统将为移动用户提供话音、数据、视频、we b浏览、文件传输、 e ma i l 等多种业务服务，支持最高达2 m b p s 的分组数据传输速率。 另一方面，无线移动通信、互联网和个人终端的发展特别引人注目， 成为风靡全球的高新技术和新兴产业。随着数字移动通信的兴起，无线接 入的无线调制解调器也开始进入市场。随着第 2 代移动通信系统面向第 3 代系统的发展，无线接入也由无线调制解调器、无线本地环、无线局域网 转向宽带无线接入发展。 无线接入网从最早的无线调制解调器提供9 . 6 k b i t / s 的无线接入能力， 到无线本地环， 扩大了无线调制解调器的覆盖范围和通信能力。而后无线 局域网的出现，使计算机网变成可无线接入的网络。 . 无线局域网 wl a n 1 9 9 0 年i e e e 8 0 2 标准化委员会成立i e e e 8 0 2 . 1 1 无线局域网标准工作 组。该标准定义物理层和媒体访问控制规范。物理层定义了数据传输的信 号特征和调制，工作在 2 . 4 0 0 0 - 2 . 4 8 3 5 g h z 频段。i e e e 8 0 2 . 1 1 是 i e e e最 一导升辈遇l 盖玺猫羞 初制定的一个无线局域网标准， 主要用于难于布线的 环境或移动环境中计 算机的无线接入， 传输速率最高只能达到2 m b p s ， 由于8 0 2 . 1 1 在速率和传 输距离上都不能满足人们的需要， 因此， 8 0 2 . 1 1 工作组相继推出了8 0 2 . 1 l b 和 8 0 2 . 1 l a 两个标准 。 为了提高 8 0 2 . 1 l b的性能，8 0 2 . 1 1 工作组进而提出了 8 0 2 . 1 1 g 标准， 并于2 0 0 3 年 6 月正式颁布。该标准拥有i e e e 8 0 2 . 1 1 a 的传输速率，安全 性较i e e e 8 0 2 . 1 1 b 好， 采用 2 种调制方式， 含 8 0 2 . 1 1 a 中采用的o f d m与 i e e e 8 0 2 . 1 1 b 中采用的c c k ( c o m p l e m e n t a r y c o d e d k e y i n g补码键控) 。 目前8 0 2 . 1 1 无线局域网 ( - a , - b , - g )己经成熟， 广泛用于单位、 家庭和 公共场所等热点地区。 基于 8 0 2 . 1 1 系列标准的无线局域网领域己成为低迷 的世界电信市场中富有生机的热点。 wl a n 是为热点地区高密度用户提供宽带接入的最佳方法。可以与 wma n 以及 w wa n配合使用。 固网运营商广泛覆盖的固定宽带网， 连接 wl a n基站， 采用 mo b i l i p解决切换和漫游问题就可以提供热点地区的移 动业务。接入、业务结点路由器 a a a系统可以和固网共用。目前正在发 展g p r s ( c d ma - 1 x )与wl a n双模态手机和芯片。 采用定向天线可以提高 wl a n 的通信距离，已有公司采用相控自适 应天线技术将 wl a n覆盖范围提高到几公里。 在欧洲，欧洲电讯标准机构 ( e t s i )批准了被称为 h i p e r l a n ( h i g h p e r f o r m a n c e r a d i o l o c a l a r e a n e t w o r k高性能无线局域网)的标准，包括: h i p e r l a n / 1 和h i p e r l a n / 2 标准。h i p e r l a n / 1 标准i作在 5 g h z 频段土， 速率高达 2 0 mb p s ;而在同样频段上的 h i p e r l a n / 2标准的速率则高达 5 4 m