PHS无线资源的研究.doc

目录摘要IIIAbstractV第一章PHS系统及其关键技术1 1.1PHS系统介绍1 1.1.1PHS组网发展及核心网络的演进 2 1.1.2基站信号处理技术的发展4 1.1.3支持多媒体通信的IPS终端设备5 1.2PHS标准及其特点6 1.2.1PHS标准具有如下特点6 1.2.2PHS性能分析 7 第二章PHS网络优化无线资源的管理 9 2.1网络优化简单介绍9 2.2无线资源管理及概述10 2.4联合无线资源管理15 第三章PHS系统无线载频分配以及无线设备入网测试方法研究21 3.1PHS系统无线载频分配213.2PHS系统无线设备入网测试方法研究24 3.2.1PHS无线系统设备验证测试流程24 3.2.2实验室测试方法25 3.2.3外场试验田验证方法29第四章PHS网络信号性能分析334.1PHS网络信号性能33 4.1.1信号的传播形式:33 4.1.2无线移动通信环境的特点:344.2数据分析36 结束语37参考文献39致谢41附录43 PHS无线资源的研究摘 要PHS技术实际上数字移动通信技术，属于第二代的通信技术。PHS基站覆盖范围有限，通信基站与终端间距离较短。因此，所采用通信功率较小，而覆盖较大面积时需要更多的基站。这使得PHS较适合在都市使用，在野外等地使 用效果欠佳。在手机的通讯速度世代上，PHS属于2G的范围。其设计也使其在通话时有少许延迟。（因为其覆盖面积小，“蜂窝”面积小） PHS使用TDMA/TDD作为它的无线电通讯接口，以及32K的ADPCM作为它的声音传送编码。现代的PHS电话也可以支持其他一些ISP的增值服务，如互联网窄带通讯，短信，电子邮件，甚至图片传讯。PHS这项技术也适用于小范围的无线电通讯使用。PHS与目前广为使用的GSM、窄带CDMA等移动通信同属于第二代移动通信系统。无线资源的概念是很广泛的，它包括频率资源，时间资源，码资源、功率资源、空间资源、存储资源。无线资源管理的目标是提供使移动台和基础设施协调工作所需的功能，使得无论电信业务要求什么，无论用户怎样运动，都能在不可靠的无线接口上提供可靠的传输。本文从无线网络的传输理论出发，分析小灵通网络的特点。在全面分析无线资源研究的基础上，给出了系统状态机的精确描述。通过实验了解小灵通PHS无线接入系统认知，得出小灵通在组网原理，信号传输，以及交换系统管理中出现的问题进行分析。最后对PHS无线资源的优化和管理得出意见和看法。关键词: PHS，无线，组网 ，传输，资源PHS wireless resources of rearchAbstract PHS technology actually digital mobile communication technologies, are the second generation of communications technology. PHS base station coverage is limited, base stations and terminals between the shorter distance. Therefore, the power of communication used by smaller and larger area of coverage when the need for more base stations. This makes PHS more suitable for use in the city, in the wild, such as use of ineffective. The speed of communications in the phone on from generation to generation, PHS 2 G is the scope. The design also makes the call at a little delay. （Because of its small coverage area, Cellular is small) PHS use TDMA / TDD as its radio communications interface, and 32 Ks ADPCM voice transmission as its coding. Modern PHS phones can also support a number of other ISPs value-added services, such as narrow-band Internet communication, text messaging, e-mail, or even picture messaging. PHS The technology also applies to small-scale use of radio communications. PHS and now widely used GSM, CDMA and other narrow-band mobile communications with the second-generation mobile communications systems.The concept of wireless resources is very extensive, including the frequency of its resources and time resources, code resources, power resources, space resources, storage resources. Radio resource management objective is to provide the mobile station and infrastructure required for the coordination function, makes no matter what the telecommunications business requirements, regardless of how sport can not reliable wireless interfaces to provide reliable transmission. This article from the wireless network transmission theory, analysis of the characteristics of PHS network. In a comprehensive analysis of wireless research resources on the basis of the system are given accurate description of the state machine. Through experiments to understand PHS PHS wireless access system awareness, drawn PHS network in principle, signal transmission and exchange management system the problems in the analysis. Finally, the PHS wireless optimize resource management and draw opinions and views.Keywords：PHS，Wireless，Network，Transmission，Resources- 43 -第一章 PHS系统及其关键技术1.1 PHS系统介绍在我国，基于PHS的无线市话使用1.9GHz作为空中无线通信频率，频率范围是1900-1920MHz。PHS采用TDMA/TDD多址和双工方式，采用/4-QPSK调制32kb/s ADPCM语音编码，并采用微蜂窝和信道动态分配技术，可以有效的提高频率利用率，提高系统的通信容量。与移动蜂窝网络类似，基于PHS的无线市话网络也有三大部分组成:核心交换与传输网络，基站及其相关控制设备和无线终端。图1给出了一个典型的无线市话系统的网络结构图1 PHS系统的组成PHS无线接入系统如下4部分组成：移动终端、基站、基站控制器、无线交机。移动终端与基站之间通过电磁波构成无线链路。呼叫发起时，话音先要经过A/D电路的数字化处理，分成20ms的音段。此后是话音编码，以降低比特率，信道编码以控制差错。经加密后这些比特形成8个1/2突发脉冲串（对应每20ms的话音）。最后，它们填充在适当的时隙里，发送给基站。基站由收发信机和控制单元组成，通过无线接口与移动终端连接，通过有线或无线链路与基站控制器相连接，并完成无线接口的认证和保密、无线资源管理和用户单元登记、路由选择等多种功能。一个基站覆盖半径可以是50m500m（微区）或500m5km（大区），也可以是5km50km（宏区），这决定所采用的接入方式。基站控制器是实现有线与无线信令代码的转换，提供与无线交换机、基站的接口，对无线信道的分配进行控制，并对基站监测。一个基站控制器可以控制多个基站。无线交换机完成移动用户寻呼接入、信道分配、呼叫接续、话务量控制、计费等功能。同其它交换机协同工作，完成移动用户的位置登记、越区切换和自动漫游等。还可提供面向系统其他功能实体和面向固定网（PSTN等）的接口功能。以上简单介绍了关于PHS网络技术的一些发展情况。事实上，当前PHS网络还不能提供较高的通信速率和满足未来多媒体通信的要求。随着通信技术的发展，学术界和企业界也在寻求一些提高PHS系统性能的方法，使得该网络逐步向未来基于IP的宽带通信网络演进。1.1.1 PHS组网发展及核心网络的演进PHS系统的话务量均由本地交换机所承载，从这个角度来看，PHS系统核心网络的演进与固定电话核心网络的发展是一致的。主要体现在两个方面:一是骨干传输系统的发展，二是核心交换网络的演进。对于前者，目前和将来主要采用大容量的光纤网络来承载，随着技术的成熟和设备制造业的发展，正逐渐向智能全光网络的方向演进;对于后者，这是目前国际和国内运营和设备制造商讨论和关注较多的话题，大家一致认为未来的这种网络应该具有呼叫控制和业务提供分离，传输媒体和呼叫接人分离的功能，并由此引人了软交换的概念。通过建立以软交换为核心的下一代网络不仅可以完成语音，数据、无线通信和多媒体业务的综合服务，而且可以实现PHS系统，3G和现有有线网络的融合，实现有线与无线通信的有效结合，最终实现个人通信的目标。图2 基于PHS的下一代软交换网络示意图图2给出了基于PHS系统的软交换网络的结构。它通过提供TG/SG(中继网关/信令网关),AG(接人网关)、IAD(综合接入设备),MSAG(多媒体服务接人网关)等各种接人，与现有的固定、移动、多媒体终端进行互通;对改善PHS用户的接人和提供新的增值业务提供了一个有效的平台，从而可以有效争取现有和潜在的网络用户。图2中各层分别实现如下功能:业务层(Application Layer)：该层是软交换体系最高层，提供传统交换机的业务及其它增值业务。该层主要包括业务管理服务器、应用服务器和业务生成服务器，它们互相配合，对业务提供完全的生命周期支持和管理支持。控制层(Control Layer):它是软交换体系的呼叫控制核心;实现呼叫控制，连接管理，资源管理和路由交换等功能，控制各种媒体网关、完成计费、数据采集和网间互联等。传送层(Transport Layer):采用分组技术，提供高可靠、端到端的QOS保证的综合传送平台。目前核心传输网为IP/ATM网。接人层(Access Layer):提供丰富的接人手段，将各种用户终端、用户驻地网和传统通信网连接到分组网络，并将信息格式转换成能在分组网络上传送的信息格式1.1.2 基站信号处理技术的发展无线通信的最大特点在于信号受到无线信道以及各种折射，反射波的影响，因此在接收时信号性能较差。对于这个问题可以在基站和无线终端处分别通过采用各种技术来补偿;但是，由于无线终端是用户所使用，新的技术和装置必然增加无线终端的体积和费用，因此比较现实的方法是提高基站处信号处理的能力，从而提高网络的性能。PHS系统采用微蜂窝技术，最早使用小功率的基站进行覆盖，信号覆盖效果相对较差，且切换频繁。目前除了采用室内分布系统和直放站等方式提高PHS信号覆盖效果之外，通过基站提高系统性能的方式主要有二:一是通过增加基站的发送功率来提高系统的覆盖范围川，二是通过捆绑技术来实现系统容量的增加。增加发送功率固然有利于改善频繁的越区切换所引起的调话现象和提高信号的穿透能力，但是也会带来电磁辐射的增加;捆绑技术虽然可以提高信道数量，但是随着捆绑数量的增加其实现技术和成本也会较大，此外如何更好利用捆绑基站有效吸收话务量也是一个需要研究的问题。随着信号处理技术的发展，通过利用基站天线接收信号的相关性进行处理来提高系统的性能是一条有效的途径。在这方面，日本等国家已经进行了相关的研究与探讨，提出了采用SDMA（空分多址)/TDD方式进行通信的基站，进行了有关的试验测试并取得了很好的效果。与传统的TDMA/TDD方式相比，采用自适应波束形成技术的SDMA/TDDPHS系统的基站可以更好的进行干扰抑制。自适应波束形成技术始于20世纪50年代，最早应用在军事和雷达系统中，经过几十年的蓬勃发展已逐渐走向成熟，并在民用系统中开始应用，采用自适应波束形成的阵列天线可以有效消除移动通信系统的时间，频率和空间选择性衰落，这对于提高通信系统性能具有重要的意义。随着现代信号处理技术的飞速发展和数字信号处理芯片的运算能力不断提高，使得使用自适应天线系统的成本大为降低，这也为它的实际应用奠定了基础。此外，采用分集发送与接收技术来提高系统的容量也是一种很好的选择。这可与目前通信界广泛研究的空时编码技术相结合，各种研究和仿真表明其改善系统接收性能的能力非常明显，目前寻找一种较为实际的应用方案是一个需要研究的问题。1.1.3 支持多媒体通信的IPS终端设备PHS系统的手机是为移动用户设计的小型手持电话机。为了使得用户使用和携带方便，手机大小和处理能力受到很多的限制。尽管如此，但随着人们对宽带多媒体业务的需求，仍需要使得手机的处理能力和功能不断增强以满足未来多媒体通信的要求。当前的PHS系统手机主要实现语音通信，同时部分也提供无线上网数据服务，近来各大运营商之间短信的互通也极大推动了PHS业务的发展;为了实现未来对图像等宽带业务的需求，需要对现在通信终端的结构进行改进，从而能够满足未来通信的发展。图3为通信终端的大致结构如下图3 适应多媒体通信的PHS终端的结构框图在图3的结构中，终端设备可以同时实现对多种业务的处理，从而完全实现多媒体业务。其中业务识别与驱动模块是实现多媒体终端的重要一环。这是因为对不同的业务会有不同的处理和编解码方法:例如对语音等实时业务来说，需要采用语音编解码(如G.721,G.729等来实现);对于图像，视频等业务要采用H.261, 频带(MHz)双工方式接入方式承载数量调制方式信道速率帧长(MS)语音编码方式移动性信道分配方式调制效率(b/s/Hz)有用信息比TDDTDMA773842.5+2.5ADPCM40DCA1.280.67表1 PHS标准的基本参数H.263或MPEG标准来实现。因此只有知道当前所需处理的业务才可以有效的实现数据的正确恢复。在以上实现的过程中，为了节省终端成本和提高适应各种业务的灵活性可以采用软件无线电实现。这样在系统结构相对通用和稳定的情况下，通过软件来实现各种功能，使系统的改进和升级都非常方便。此外，在实现支持多媒体通信的PHS终端的同时，在PHS终端的发展上实现机卡分离也是其重要的发展趋势，这是因为机卡分离可以使用智能卡存储用户信息和数据保密，大大提升PHS终端的安全性和方便使用。目前这是设备制造和通信运营商所关注的热点。1.2 PHS标准及其特点PHS工作在1900-1920MHz频带，基于TDMA-TDD规则，有77个频道，通道频率间隔为300KHz, 比特率为384Kb/s，调制方式为,采用32Kb/s ADPCM语音编码方式，频道自动分配。在TDMA模式下，每个物理频道可以分成4个通信频道使用。表1给出了PHS标准的基本参数。1.2.1 PHS标准具有如下特点PHS标准具有如下特点：1) PHS基于TDD方式，因此不需要频繁的变更频率。但PHS必须为所有的发送者和接受者进行时间同步，不完美的同步可能会导致PHS的容量下降50-70%2) PHS为复合通道下的高传输率和无线通信系统的性能设定一个上限。在室内，延迟小于100ns;在室外，当蜂窝的半径小于2000米时延迟小于500ns. PHS使用较小的比特率，因此在无相异性的情况下可以承受延迟达260ns，在有异性的情况下达1000ns, PHS的最大蜂窝半径为5km。3）PHS每帧的持续时间为2.5ms。在高比特率的条件下，每帧的持续时间将增大，其纠错的延迟也将增大。4） PHS的切换过程需要涉及到基站和用户单元，而且在链接无法正常进行并且性能劣化时会立即切换。5）PHS使用DCA算法来实现频道分配，频谱利用率较高，但用户只能与其当前所属的基站进行通讯，不能访问不同的基站单元，因此，当基站的所有频道的时间槽均被占用的时候，不可以使用邻近基站进行通讯，这对减少通讯堵塞不利。6) PHS使用较为复杂的，/4QPSK，调制率为1.28b/s/H7) PHS在普通情况下传输速率是32Kb/s，如果采用更先进的方案，可以提升传输速率至64Kb/s。8) PHS手持设备在室内可以当一个简单的无线电话使用。当两个用户在一个区域的时候，他们可以使用手持设备实现类似步话机的双向通讯功能，这种能力可以减少中央交换机的通讯负载，提高系统在非集中应用中的效率。1.2.2 PHS性能分析为了定量评估PHS标准，使用大型计算机模拟不同条件集下的性能，以便评估在不同情况下PHS的承载容量。模拟过程涉及每个环境的主要特征，包括阻塞率、通信量和调查的介入水平。所有的模拟过程步骤如下:模拟环境，包括铺设蜂窝(尤其是基站的位置和高度以及用户天线)、评估路径损耗、添加缓慢衰减和快速包封衰减效应。模拟PHS标准的特定参数，并评估它们的性能。 第二章 PHS网络优化无线资源的管理2.1网络优化简单介绍网络优化工作是指对正式投入运行的网络进行性能数据采集、分析，找出影响网络运行质量的原因并且通过工程参数的调整和设备参数的调整等技术手段，使网络达到最佳运行状态，使现有网络资源的利用效率最大化，并且通过网络优化为网络的日常维护及将来的规划建设提出合理的建议。2.1.1 网络优化目的PHS网络优化目的是通过对网络的调整，使网络的性能改善，即网络覆盖效果，设备使用效率，话务接通率指标得到改善，从而使网络异常设备减少和语音通信质量提高，例如减少单通、掉话现象，减少切换次数等等，使得网络资源能够被充分地利用，并提高服务质量。2.1.2 网络优化必要性在前期的网络规划、设备配置、基站选点阶段，由于PHS网络没有实际运营，对覆盖区域内的话务分布、地型结构的估计存在偏差，基站在不同区域的覆盖半径可能不十分合理，使得基站在各小区的分布及种类与实际需求不符。在网络运行后可能会出现部分基站负荷不足、部分基站负荷过载、一些地方存在盲区等问题;当放号到一定程度时，接通率可能会明显下降。这些将严重影响到网络的服务质量。网络优化是解决上述问题、提高网络服务水平的必要手段。网络优化也对网络中后期建设如扩容等起到指导作用，这样可以减少任意布放基站造成的网络资源的浪费。2.1.3 网络优化的手段网络优化的原始数据和工具主要有下面的几个:(1)用户申告统计，得知盲区和忙区以及故障区域;(2)场强测试仪数据分析;(3)交换设备性能数据分析:(4)基站管理系统数据分析;(5)电子地图或基站覆盖图;(6)系统厂家提供的TMM分析工具;(7)路测软件的数据分析等。2.14 网络优化的主要内容网络优化的主要内容包括:(1)异常故障的处理;(2)无线射频(RF)规划;(3)无线资源的调整。其中，异常处理是保证系统正常运转和网络优化的前提，无线射频规划是合理设计无线网络资源的基础，无线资源调整是完成全局指标、提高网络整体运行水平的重要手段。2.2无线资源管理及概述 无线资源管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。无线资源管理(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、切换、接入控制、负载控制、端到端的QoS（服务质量）和自适应编码调制等。依据对象的不同，无线资源管理可以有两种不同的划分： （1）面向连接的RRM。确保该连接的QoS，并使该条连接占用的无线资源最少。这时要考虑信道配置、功率控制、切换。对于每条连接，根据需要创建一个实例专门处理本连接的资源配置。 （2）面向小区的RRM。在确保该小区稳定的前提下，能接入更多的用户，提高整个系统的容量。这时要考虑码资源管理、负载控制。为每一个小区创建一个实例，专门处理该小区的资源管理。 而实现无线资源管理或控制的基本流程是：测量控制测量UE（用户设备）、NodeB（节点B）、RNC（无线网络控制）测量报告判决、决策资源的控制和执行。 RRM要做的就是能够保证CN（核心网）所请求的QoS，增强系统的覆盖，提高系统的容量。要达到RRM的目的，具体要做以下各项：信道配置、功率控制、切换控制、负载控制。2.2.1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。 在不影响通信质量的情况下，进行功率控制尽量减少发射信号的功率，可以提高信道容量和增加用户终端的电池待机时间。传统的功率控制技术是以语音服务为主，主要涉及到集中式与分布式功率控制、开环与闭环功率控制、基于恒定接收与基于质量功率控制。目前功率控制的研究集中在数据服务和多媒体业务方面，多为综合进行功率控制和速率控制研究。功率控制和速率控制两者的目标基本上是互相抵触的，功率控制的目标是让更多的用户同时享有共同的服务，而速率控制则是以增加系统吞吐量为目标，使得个别用户或业务具有更高的传输速率。如何满足用户间不同的QoS要求和传输速率，同时达到公平性和高吞吐量的双重目标，是目前较为热门的课题。 用在电路交换网络的功率控制技术已不能适应IP传输和复杂的无线物理信道控制，当IP网络成为核心网络，如何在分组交换网络进行功率控制就成为功率控制研究的主要内容。针对基于突发模式(Burst-mode)功率控制的通信网络的研究和连续突发模式(Burst-by-burst)的通信系统的设计已引起很大的注意。结合功率控制和其他新技术，如智能天线、多用户检测技术、差错控制编码技术、自适应编码调制技术、子载波分配技术等方面的联合研究，提高系统容量也是比较热门的研究课题。2.2.2 信道分配在无线蜂窝移动通信系统中，信道分配技术主要有3类：固定信道分配(FCA)、动态信道分配(DCA)以及随机信道分配(RCA)。 FCA的优点是信道管理容易，信道间干扰易于控制；缺点是信道无法最佳化使用，频谱信道效率低，而且各接入系统间的流量无法统一控制从而会造成频谱浪费，因此有必要使用动态信道分配，并配合各系统间做流量整合控制，以提高频谱信道使用效率。FCA算法为使蜂窝网络可以随流量的变化而变化提出了信道借用方案(Channel borrowing scheme)，如信道预定借用(BCO)和方向信道锁定借用(BDCL)。信道借用算法的思想是将邻居蜂窝不用的信道用到本蜂窝中，以达到资源的最大利用。 DCA根据不同的划分标准可以划分为不同的分配算法。通常将DCA算法分为两类：集中式DCA和分布式DCA。集中式DCA一般位于移动通信网络的高层无线网络控制器(RNC)，由RNC收集基站(BS)和移动站(MS)的信道分配信息；分布式DCA则由本地决定信道资源的分配，这样可以大大减少RNC控制的复杂性，该算法需要对系统的状态有很好的了解。根据DCA的不同特点可以将DCA算法分为以下3种：流量自适应信道分配、再用划分信道分配以及基于干扰动态信道分配算法等。DCA算法还有基于神经网络的DCA和基于时隙打分(Time slot scoring)的DCA。最大打包(MP)算法是不同于FCA和DCA算法的另一类信道分配算法。DCA算法动态为新的呼叫分配信道，但是当信道用完时，新的呼叫将阻塞。而MP算法的思想是：假设在不相邻蜂窝内已经为新呼叫分配了信道，且此时信道已经用完，倘若这时有新呼叫请求信道时，MP算法(MPA)可以将两个不相邻蜂窝内正在进行的呼叫打包到一个信道内，从而把剩下的另一个信道分配给新到呼叫。 RCA是为减轻静态信道中较差的信道环境(深衰落)而随机改变呼叫的信道，因此每信道改变的干扰可以独立考虑。为使纠错编码和交织技术取得所需得QoS，需要通过不断地改变信道以获得足够高的信噪比。2.2.3 调度技术未来移动通信系统的主要特征之一是存在大量的非实时性的分组数据业务。因为不同用户有不同速率，一个基站内所有用户速率总和往往会超过基站拥有频带所能传输的信道容量，因此必须要有调度器(Scheduler)在基站内根据用户QoS要求，判断该业务的类型以便分配信道资源给不同的用户。 最近调度技术开始与其他技术相结合，如调度技术和功率控制整合，调度技术和软切换技术相结合，软切换技术和呼叫准入控制技术相结合等，且调度技术也扩展至实时性数据(Real-time data) ，提出了新的应用。另外，为了在Internet中提供QoS，如IntServ或DiffServ服务，调度技术也起重要的作用。2.2.4 切换技术切换技术是指移动用户终端在通话过程中从一个基站覆盖区内移动到另一个基站覆盖区内或者脱离一个移动交换中心(MSC)的服务区进入另一个MSC服务区内，以维持移动用户通话不中断。有效的切换算法可以提高蜂窝移动通信系统的容量和QoS。切换技术一般分为硬切换、软切换、更软切换、频率间切换和系统间切换。切换技术主要是以网络信息信号质量的好坏、用户的移动速度等信息作为参考来判断是否应执行切换操作。除了以上给出的切换技术以外，正在研究的切换技术基于信道借用和基于用户位置的切换。 未来移动通信系统中切换技术与移动性管理结合得越来越紧密，由于未来移动通信系统的核心网为IP网，这势必会给移动用户的切换带来新的问题和挑战。现有的切换算法针对蜂窝移动通信系统设计，而Internet协议开始并不是针对无线通信环境所设计，要使得未来移动通信系统中切换技术得以实现，就必须对现有的切换技术进行修改。IETF在移动性管理方面做了许多工作，提出并制订了一些相关的标准：如宏移动(Macro-mobility)和微移动(Micro-mobility) 的标准。2.2.5呼叫准入控制以语音业务为主的呼叫准入控制决定是否接受新用户呼叫是相当简单的问题，在基站有可用的资源时即可满足用户的要求。因此以适当的方法控制接入网络的呼叫显得比较重要。第3代及未来移动通信系统要求支持低速话音、高速数据和视频等多媒体业务，因此呼叫准入控制也就变得较为复杂。 未来移动通信系统中呼叫准入控制的要求是：在判决过程中，使用网络计划和干扰测量的门限，任何新的连接不应该影响覆盖范围和现有连接的质量(整个连接期间)，当新连接产生时，呼叫准入控制利用来自负荷控制和功率控制的负荷信息估计上、下行链路负荷的增加，负荷的改变依赖于流量和质量等参数，若超过上行或下行链路的门限值，则不允许接入新的呼叫。呼叫准入控制算法给出传送比特速率、处理增益、无线链路发起质量参数、误码率(BER)、 信噪比(Eb/No)和信干比(SIR)。呼叫准入控制管理承载映射、发起强制呼叫释放、强制频率间或系统间的切换等功能。 目前正在研究的呼叫准入控制算法主要有以下几类：基于QoS的呼叫准入控制算法，该算法对接入的呼叫业务进行分类，如分为实时性业务和非实时性业务，然后再分别对其执行不同的呼叫连接；交互式呼叫准入控制算法；基于等效带宽的呼叫准入控制算法；基于容量的呼叫准入控制算法；基于功率的呼叫准入控制算法；分布式呼叫准入控制算法等。 随着未来移动通信系统对数据、图像、视频等多媒体业务的支持，其业务的传输速率也越来越高，这就要求研究新的适合于高速移动通信系统的呼叫准入控制算法。此外，在考虑移动通信系统的呼叫准入控制时，拥塞控制策略也是通常需要考虑的一个方面，因此常将呼叫准入控制与拥塞控制进行结合研究。2.2.6 端到端QoS保障端到端QoS保障要通过传输控制协议(TCP)层来实现。尽管TCP层可以保障一定的QoS，如减少分组丢失率，但是仍无法满足高实时性要求的图像、视频等多媒体业务在无线系统中传输的端到端QoS要求。而且未来移动通信系统的核心网络将是基于IP的网络，这就给如何在移动Internet网络上为未来高速多媒体业务提供可靠的端到端QoS要求提出了新的问题。目前对移动IP业务的服务质量(QoS)的保证方法，大多没有考虑到端到端QoS保证。下一代高速无线/移动网络要求能够接入Internet、支持各种多媒体应用并保证业务的 QoS。但由于用户的移动性和无线信道的不可靠性，使得QoS保证问题比有线网络更复杂。传统IP网络无法保证用户业务的QoS，这已经成为Internet向前发展的巨大障碍，为此IETF为增强现有IP的QoS性能提出了两种典型的保障机制即：综合业务/资源预约协议(InterServ/RSVP)和区分业务(DiffServ)。在无线网络中，传统的流量控制并不适应用来提供QoS 保证，因为会把无线信道传输过程中的分组丢失当作网络拥塞来处理。UMTS定义了4类QoS类型，即对最大传输迟延有严格的要求的会话类别，对端到端数据流的迟延抖动有一定要求的流类别，对往返延迟时间有要求的交互式类别，对延迟敏感性要求很低的后台类别。网络根据不同QoS类型的业务分别为其分配不同信道资源。此外还有其他几种解决QoS的算法，如无线链路层解决方案、TCP连接分离方法、TCP迭加解决方案、套接口/网关解决方案等。 有关自适应编码调制、无线资源预留等其他无线资源管理方面的研究内容也在进一步的研究和探讨中。2.3无线资源的优化以及调整无线资源的优化：主要针对各项基站话务指标，采取改善覆盖效果，调整基站类型，调整站址，调整天线度数、增益，基站频点的规划，寻呼小区（LA）的规划，同步的规划等措施来改善话务指标。有效实施无线资源优化，可以最有效吸收用户的话务量，减少话务流失，无线资源优化的最主要参数主要有基站超忙情况、LCCH分配成功率、TCH拒绝率等参数，两参数之间的关系及处理办法如下:1、基站话务量超忙，但LCCH分配成功率较高(90%以上)、TCH拒绝率较低，说明该基站较忙，但由于覆盖较好，重叠情况理想，该基站利用率较高。可视情况对这类基站疏忙;2、基站话务量超忙，但LCCH分配成功率较低(90%以下)、TCH拒绝率较高，说明该基站很忙，必须采取措施对这类基站疏忙，如增加组控基站或基站分扇区或增加新的基站:3、基站有话务量或很低，LCCH分配成功率也很低，此类问题一般是基站故障引起，需现场点测，查明原因，并加以解决。2.4 联合无线资源管理传统无线资源管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的情况下，灵活分配和动态调整无线传输部分和网络的可用的资源，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。传统意义上的无线资源管理包括接入允许控制、切换、负载均衡、分组调度、功率控制、信道分配等，而联合无线资源管理则是一组网络的控制机制的集合。它能够支持智能的呼叫和会话接纳控制、业务、功率的分布式处理，从而实现无线资源的优化使用和达到系统容量最大化的目标。这些机制同时应用多种接入技术，并需要可重配置或者多模终端的支持。就功能而言，联合无线资源管理涵盖了原有无线资源管理的各项功能。此外，无线资源管理还包括对频谱的动态分配和规划。动态频谱分配和规划是对现有的频谱规划和使用模式的一种革新。无线资源管理是一个复杂的过程，它包括异构无线接入体系中的不同接入网动态地分配业务流和动态频谱管理。因此，无线资源管理可以看作是联合无线资源管理和动态频谱管理的一个集合。相比传统的无线资源，异构无线资源并不仅仅指无线频谱，也包括无线网络中的其他资源，如移动用户的接入权限、用户的激活时间、信道编码、发射功率、连接模式等。可以看出未来的异构无线资源在以下两个方面进行了扩展：首先，资源构成有所扩展。这主要表现在资源的取值范围以及资源之间的耦合关系有所扩展。其次，资源的变化情况有所扩展。由于终端接入环境所呈现的异构性，一维随机变量不再能够反映异构无线资源中多种元素的共同变化。为了反映未来网络无线资源的异构性，可能需要二维或者是多维随机变量来表征无线资源。相比传统的具有典型意义的蜂窝网络的无线资源管理的方式，未来的异构无线资源管理的模式不再局限于单一的集中式管理，而是可以采用集中式、分布式，以及介于两者之间的分级式的管理方式。这几种方式各有优缺点。这在下文中的具体章节会有详细的介绍。异构的联合无线资源管理依据管理的方式不同可以分为集中式、分布式和分级式。2.4.1 集中式联合无线资源管理（一） 结构如图1所示，集中式无线资源管理适用于紧耦合的融合框架。所谓集中式是指在个无线接入网之上有一个集中控制的实体。这个集中控制的实体能测试它所管辖范围内的多个网络的无线资源的使用情况，并且能够对这些无线资源进行统一的分配和管理。集中式RRMRATIRRMRAT2RRMRAT3RRM图1 集中式无线资源管理框架构（二）功能如图2所示，集中式联合无线资源管理在功能模块划分上可以分为两个部分：联合管理实体和独立执行实体。联合管理实体独立于各种无线接入技术，是联合无线资源管理的执行点，主要执行联合接纳控制，联合切换控制，联合资源分配以及联合时间调度。独立执行实体，这部分是原来各无线接入网内部已有的无线资源管理实体，主要完成用户业务具体无线传输中所使用的无线资源分配并进行传输执行，即传统的无线资源管理在该部分执行。从这个角度上来看，联合资源管理是对资源的一种宏观控制。传统的无线资源管理还是由无线接入网中的管理和控制实体来操作。无线网络侧的独立执行实体向联合管理实体上报无线状态信息和负载信息，以便于联合管理实体执行统一的无线资源估计和分配，进而联合管理实体会把分配的方案下发到无线侧的各个独立执行实体中。联合无线资源分配联合时间调度接入控制1接入控制2分组调度1分组调度2无线资源1分配无线资源2分配RAT1中的数据流RAT2中的数据流JARM的信令呼叫/绘画请求异构接入状态负载信息独立执行实体独立执行实体RAT1RAT2图2 集中式联合无线资源管理功能框图架构2.4.2 分布式联合无线资源管理（一） 结构RAT1RAT1RRMRAT2RRMRATRRMRAT2RRM 图3 分布式无线资源管理框架资源管理架构1、 如图3所示，与集中式无线资源管理模式相比，分布式无线资源管理模式没有一个集中的管理实体来统一协调个中无线接入技术。在这种模式下，统一的协调功能分散在各个地位对等的无线接入网络中。即分布式管理能够在基于同一目标的前提下，将管理和计算功能分配给各个分布式接点，从而一方面能够降低各个接点的计算复杂度，另一方面增加了系统的冗余度。冗余度的增加意味着在某些接点发生读长的情况下，不会对分布式接点的计算和管理产生破坏性影响。然而分布式管理机制不具备集中管理实体，不能针对所有所管理实体进行统一调整以及针对某些目标进行统一计算，从而在高效获得系统的全局最优方案方面具有一定难度。因此，在分布式联合无线资源管理机制的设计中。必须在充分发挥分布式计算优势的前提下，同时设计一定的措施来弥补分布式计算在搜索全局最优分配方案能力上的缺陷。（二）功能分布式的联合无线资源管理可以采用以下方式来达到系统的全局最优方案。首先，定义各个分布式接点上的目标函数，由各个分布式接点分别执行本接点目标函数的计算。通过调节本接点上的各个参数从而达到本接点上局部目标函数的最优；其次，在上述达到分布式接点局部目标函数最优的过程中，接点参数的调整可能造成相邻接点参数的变化，因此需要接点之间交互调整结果。再次分别进行迭代寻优计算；最后，在定义满足全局最优的条件为各个接点目标函数最大化的前提下，通过交互调整结果并再次计算的迭代寻优过程，整个系统能够达到所有接点目标函数之和最大的全局最优2.4.3分级式联合无线资源管理在不少情况下，异构无线资源管理可以采取如图4所示的分级无线资源管理架构。RAT1RAT1RRMRAT2RRMRAT3RRMRAT2集中式RRM集中式RRM集中式RRMRRMMRRM图4 分级式无线资源管理框架分级式的联合无线资源管理架构的性能是集中式和分布式的一种折中。未来的异构网络最有可能采用这种分级联合无线资源管理架构。第三章 PHS系统无线载频分配以及无线设备入网测试方法研究3.1 PHS系统无线载频分配PHS空中接口载频使用分成两类:控制载频和通信载频。控制载频主要承载公用信令及接入信令业务，通信载频上主要承载业务。值得注意的是RCR-STD-28只规定了私用系统的控制载频，而且将日本和其他国家私用系统的控制载频频点做了区分。然而RCR-STD-28并没有规定公用系统的控制载频，换句话说，公用系统的控制载频可以由运营商自行确定。日本的PHS系统就分配了71,73,75和77号频点作为公用系统的控制载频，而国内小灵通系统以26号或28号频点为控制载频。控制载频相邻的频点留作保护之用，通信载频使用控制载频以外的频点。每个载频的宽度是300KHz，每个载频编号对应的频率是载频的中心频率。频点号中心频率（MHZ）用途备注频点号中心频率（MHZ） 用途备注频点号中心频率（MHZ）用途备注2511893.65公，专用V3使用251902.35公，专用保护信道541911.05公用2521893.95公，专用V3使用261902.650公，专用公众通信径控制信道1551911.35