• 無線資源管理

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    無線資源管理

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    無線資源管理 (RRM) 是無線通信系統(例如蜂窩網絡、無線局域網、無線傳感器系統無線電廣播網絡)中同信道干擾、無線電資源和其他無線電傳輸特性的系統級管理。 RRM 涉及用于控制諸如發射功率用戶分配、波束成形數據速率、切換標準、調制方案、錯誤編碼方案等參數的策略和算法。目的是利用有限的無線電頻譜資源和無線電網絡基礎設施作為 盡可能高效。

    RRM關注的是多用戶和多小區網絡容量問題,而不是點到點的信道容量問題。 傳統的電信研究和教育往往著眼于單個用戶的信道編碼和信源編碼,但當多個用戶和相鄰基站共享同一頻道時,可能無法實現xxx信道容量。 高效的動態 RRM 方案可以將系統頻譜效率提高一個數量級,這通常比引入高級信道編碼和信源編碼方案所能達到的效果要高得多。 RRM 在受同信道干擾而非噪聲限制的系統中尤其重要,例如蜂窩系統和均勻覆蓋大面積的廣播網絡,以及由許多可能重復使用相同信道頻率的相鄰接入點組成的無線網絡。

    部署無線網絡的成本通常主要由基站站點(房地產成本、規劃、維護、分配網絡、能源等)決定,有時還包括頻率許可費。 因此,無線電資源管理目標通常是在某種用戶公平約束下,以比特/s/Hz/區域單位或 Erlang/MHz/站點為單位最大化系統頻譜效率,例如,服務等級應該是 高于一定水平。 后者涉及覆蓋一定區域并避免由于同信道干擾、噪聲、路徑損耗引起的衰減、陰影和多徑引起的衰落、多普勒頻移和其他形式的失真而造成的中斷。 由于準入控制、調度饑餓或無法保證用戶請求的服務質量而導致的阻塞也會影響服務等級。

    雖然經典的無線電資源管理主要考慮時間和頻率資源的分配(具有固定的空間重用模式),但最近的多用戶 MIMO 技術也可以在空間域中實現自適應資源管理。 在蜂窩網絡中,這意味著 GSM 標準中的部分頻率復用已被 LTE 標準中的通用頻率復用所取代。

    靜態無線電資源管理

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    靜態 RRM 涉及手動以及計算機輔助的固定小區規劃或無線電網絡規劃。 例子:

    • 由標準化機構、國家頻率主管部門和頻率資源拍賣決定的頻率分配頻段計劃。
    • 部署基站站點(或廣播發射機站點)
    • 天線高度
    • 頻道頻率計劃
    • 扇形天線方向
    • 調制和信道編碼參數的選擇
    • 基站天線空間分集,例如
      • 使用天線組合的接收器微分集
      • 發射機宏分集,例如 OFDM 單頻網絡 (SFN)

    靜態 RRM 方案用于許多傳統無線系統(例如 1G 和 2G 蜂窩系統)、當今的無線局域網和非蜂窩系統(例如廣播系統)中。 靜態 RRM 方案的示例是:

    • 使用 FDMA 和 TDMA 的電路模式通信
    • 固定渠道分配 (FCA)
    • 靜態切換標準

    動態無線電資源管理

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    動態 RRM 方案根據流量負載、用戶位置、用戶移動性、服務質量要求、基站密度等自適應地調整無線電網絡參數。在無線系統的設計中考慮動態 RRM 方案,以盡量減少昂貴的手動小區 規劃并實現更嚴格的頻率復用模式,從而提高系統頻譜效率。

    一些方案是集中式的,其中多個基站和接入點由無線網絡控制器 (RNC) 控制。

    無線資源管理

    其他是分布式的,或者是移動站、基站或無線接入點中的自主算法,或者是通過在這些站之間交換信息來協調。

    動態 RRM 方案的示例是:

      • 功率控制算法
      • 預編碼算法
      • 鏈路適配算法
      • 動態信道分配 (DCA) 或動態頻率選擇 (DFS) 算法,允許細胞呼吸

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    1. 無線資源管理
    2. 靜態無線電資源管理
    3. 動態無線電資源管理

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