Управление радиоресурсами - Radio resource management

Управление радиоресурсами (RRM) является системным уровнем управления внутриканальная помеха, радиоресурсы и другие характеристики радиопередачи в беспроводная связь системы, например сотовые сети, беспроводные локальные сети, беспроводной датчик системы и радио вещательные сети.[1][2] RRM включает в себя стратегии и алгоритмы для управления параметрами, такими как мощность передачи, распределение пользователей, формирование диаграммы направленности, скорости передачи данных, критерии передачи обслуживания, схема модуляции, схема кодирования ошибок и т. Д. Цель состоит в том, чтобы использовать ограниченные ресурсы радиочастотного спектра и инфраструктуру радиосети в качестве максимально эффективно.

RRM касается проблем с пропускной способностью многопользовательской и многосотовой сети, а не соединения точка-точка. пропускная способность канала. Традиционные телекоммуникационные исследования и образование часто останавливаются на кодирование каналов и исходное кодирование имея в виду одного пользователя, но когда несколько пользователей и соседние базовые станции совместно используют один и тот же частотный канал, может оказаться невозможным достичь максимальной пропускной способности канала. Эффективные динамические схемы RRM могут повысить спектральную эффективность системы на порядок величины, что часто значительно превышает то, что возможно за счет внедрения усовершенствованных схем кодирования канала и кодирования источника. RRM особенно важен в системах, ограниченных помехами в совмещенном канале, а не шумом, например сотовые системы и вещательные сети равномерно покрывая большие площади, и беспроводные сети состоящий из множества смежных точки доступа это может повторное использование одинаковые частоты каналов.

В стоимости развертывания беспроводной сети обычно преобладают сайты базовых станций (затраты на недвижимость, планирование, обслуживание, распределительная сеть, энергия и т. Д.), А иногда также плата за лицензию на использование частот. Итак, цель управления радиоресурсами обычно состоит в максимальном увеличении спектральная эффективность системы в бит / с / Гц / единица площади или же Эрланг / МГц / сайт, при некоторых ограничениях справедливости пользователей, например, что уровень обслуживания должен быть выше определенного уровня. Последнее предполагает покрытие определенной области и избегание отключение из-за внутриканальная помеха, шум, затухание, вызванное потерями на трассе, угасание вызвано затенением и многолучевость, Доплеровский сдвиг и другие формы искажение. На качество обслуживания также влияют блокировка из-за входной контроль, планирование голодания или невозможность гарантировать качество обслуживания что запрашивают пользователи.

В то время как классическое управление радиоресурсами в первую очередь рассматривало распределение временных и частотных ресурсов (с фиксированными шаблонами пространственного повторного использования), недавние многопользовательский MIMO методы позволяют адаптивное управление ресурсами также в пространственной области.[3] В сотовых сетях это означает, что повторное использование дробной частоты в GSM стандарт был заменен универсальным повторным использованием частоты в LTE стандарт.

Статическое управление радиоресурсами

Статический RRM включает в себя как ручное, так и автоматизированное исправление. сотовое планирование или же планирование радиосети. Примеры:

Статические схемы RRM используются во многих традиционных беспроводных системах, например 1G и 2G сотовые системы, в сегодняшних беспроводных локальных сетях и в несотовых системах, например широковещательные системы. Примеры статических схем RRM:

Динамическое управление радиоресурсами

Схемы динамического RRM адаптивно регулируют параметры радиосети в зависимости от нагрузки трафика, позиций пользователей, мобильности пользователей, требований к качеству обслуживания, плотности базовых станций и т. Д. Динамические схемы RRM учитываются при проектировании беспроводных систем с целью минимизировать дорогостоящие ручные ячейки планирование и достижение "более плотного" повторное использование частоты шаблоны, в результате чего улучшились спектральная эффективность системы.

Некоторые схемы являются централизованными, когда несколько базовых станций и точек доступа контролируются одним Контроллер радиосети (RNC). Остальные распределены, либо автономные алгоритмы в мобильные станции, базовые станции или беспроводной точки доступа или координируется путем обмена информацией между этими станциями.[1]

Примеры динамических схем RRM:

Управление радиоресурсами между сотами

Будущие сети, такие как LTE стандарт (определяется 3GPP ) предназначены для повторного использования одной частоты. В таких сетях соседние соты используют один и тот же частотный спектр. Такие стандарты используют Множественный доступ с пространственным разделением (SDMA) и, таким образом, может быть очень эффективным с точки зрения спектра, но требует тесной координации между сотами, чтобы избежать чрезмерных межсотовых помех. Как и в большинстве развертываний сотовых систем, общая спектральная эффективность системы не ограничивается диапазоном или шумом, а ограничивается помехами.[1] Межсотовое управление радиоресурсами координирует распределение ресурсов между разными сотовыми узлами с помощью многопользовательский MIMO техники. Существуют различные способы Координация межсотовых помех (ICIC) уже определено в стандарте.[4] Динамические одночастотные сети, скоординированное планирование, MIMO с несколькими узлами или совместное предварительное кодирование с несколькими ячейками являются другими примерами управления радиоресурсами между ячейками.[3][5]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Гуован Мяо, Йенс Зандер, Ки Вон Сон и Бен Слиман, Основы мобильных сетей передачи данных, Cambridge University Press, ISBN  1107143217,2016.
  2. ^ Н. Д. Трипати, Дж. Х. Рид, Х. Ф. Ванландингем, Управление радиоресурсами в сотовых системах, Спрингер, ISBN  0-7923-7374-X, 2001.
  3. ^ а б Э. Бьёрнсон и Э. Йорсвик, Оптимальное распределение ресурсов в координированных многокамерных системах, Основы и тенденции в теории коммуникации и информации, т. 9, вып. 2–3, с. 113–381, 2013.
  4. ^ [1] В. Паули, Дж. Д. Наранхо, Э. Зайдель, Гетерогенные сети LTE и координация межсотовых помех, Белая книга, Nomor Research, декабрь 2010 г.
  5. ^ Д. Гесберт, С. Ханли, Х. Хуанг, С. Шамаи, О. Симеоне, В. Ю, Многосотовые кооперативные сети MIMO: новый взгляд на помехи Журнал IEEE по избранным областям коммуникаций, вып. 28, вып. 9. С. 1380–1408, декабрь 2010 г.