CDMA2000 1xEV-DO反向链路数据吞吐量平衡负荷算法设计.pdfCDMA2000 1xEV

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详细说明：CDMA2000 1xEV-DO反向链路数据吞吐量平衡负荷算法设计pdf,CDMA2000 1xEV-DO反向链路数据吞吐量平衡负荷算法设计第1期王洋:(MA20001kF-DO反向链路数据吞吐量平衙贠荷算法设计 85 式(3中的,β,y三个参数的确定将直接关系到表4Δβ整定规则表系统摔制的结果的收敛时间和稳定性.α是比例系, NB NM NS ZO PS PM PB NB 控制系统的响应速度和精度β是积分作用系数,控制系统的稳态精度,是微分作川系数控制系统的动态 NB /0 ZO NS NB Ns Z0 ZO NM 性能.系统输出在兼顾偏差与控制时间的情况下,使 NB NM NS NS ZO PSPS NS 系统指标ⅠST最小,如式(4) 7O NMNM NS 7 PS PMPM 7O NM NS S PS PM PSPS iSTE=/[e(t) dt PM o Z0 PSPSPs Z0 Z0 PM 通常情况下,当系统le较大时,为使系统具有较好的 Z0 Z0 PSPSPS ZOZO PB 跟踪性能α取值较大γ取值较小,而为避免系统出现表5Δy整定规则表较大的超调量β取很小的数值甚至为0,以消除积分 NB NM NS O PS PM PB NB 作用.出e中等大小时,为使系统响应具有较小的超调量,则α取值较小β取值要适当.当e较小时,为 IS NN PS NS NB 使系统具有较大的稳定性能∝邮β均应取大些,同时 NSNSNS NS 为避免系统岀现振荡γ值的选择主要是根据误差变化 ZO NS NS 率e来确定:当值较小时,y取大些;当值较大时,Y 取小一些,与其成反比关系 PM PM PSPSPSPSPS P PM 如式(1),式(2),系统中于机数量和无线信号的衰 PBPB PMPMPSPS 减情况较为复杂,系统不能够提供精桷的量化模型.为实际应用中,首先将式3离散化如下了能够选取合适的a,BY三个参数满足系纷的Ea(8)=2c(k+β∑e(8+Ye-(k-1) 指标,达到系统的最大吞吐量,不文采用模糊控制方法来对式3)各个参数进行动态的整定,以期达到理想的控制效果求得△u=u(6)-u(k-1),带入式(5)/,得出本文设计的模糊控制器{以e和el作为输入 4=a/e()-e(k-1))+βe(K+ (6) 语言变量.以Q,三个参数变化量△aAβ△Y,为控 Y(e(k)-2*e(k-1)+e(k-2) 制器输出诰言变量.其中∝β0,Y0是输出参数的初值系统根据△u的变化决定输出RAB比特的占空比,近似于与PMWM控制,将使系统的输出最大限度的定义模糊集为:/NB,MNS,Z0,FSRM,By,依次表示稳定在RT门限,并且不会产生过大的波动设本核拟为“负大”、“负中”、“负小”、零”、“小、听中”、“正控制器屮输入变量e的变化范围为-100.+1001 大”设计采用高斯隶属度函数和三角形隶属度函数相的变化范围为1·50.507输变量aAβ△V的变化结合的隶属函数根据系统运行情况和仿真数据建立范围为1-50,+50/-25,+25/-10,+107 模糊规则表1.则Δα△βAγ控制规则如表3、表4表在采用不文没计的平衡算法进行对比测试,测试 5所示结果如表6 表3Δα整定规则表表6不同门限下原始负荷算法与平衡算法6手机吞吐量结果配墅反向负原始算法平衡算法吞吐量提 NB NM NS ZO PS PM PB NB 序号荷门限(kBs)(kBps高百分比 9830 50.6 4.9% NB PB PBPB PM PS ZOZO NB 10000 8.9% 11000 S NS NM 12(N) 58.2 63.4 8.9% s IM MM IM PS ZO NM NS NS 59.7 14000 66.3 6.6% PM PS PS ZO NS NMNM ZO 从表6可以看到,采用了本文设计的平衡算法,在 PS NSNS NM NM PS 同样的负门限下,小区的ROT其总体在负何门限下 PM 2 NMNMNM NB PM 波动较小,小区反向吞吐量要比采川原始的負荷算法 PB Z Z0 ZO NMNM NB NB PB 平均提高约7%左右上述算法在计算e(b=Z-z(t)时,Zm初始 C1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp:/www.cnki.net 86 电子报 2010年化为固定的系统设置值,通常是高通推荐值.然而在实[2]MFan,etal.O n the reverse link performance of cdma2000 1 X 际应用中,用户的数量变化范围巨大.在用户量很少的 EV DO revision A system[A]. IEEE International Conference 时候,过于严格的门限将导致系统空口资源的浪费,因 on Communications, 2005, vol 4[C]. 2005. 2244-2250 此本文在平衡算法的基础上,同时将Z1men修正为与小[31oA. COMM Incorporate. RLMAC Algorithm for IS-8.56 区下面手机数量相关的zhs(m)函数,如式(7 (1xEV)[R].San Diego: QUALCOMM Incorp orated, 2001 [4]R Yim, OS Shin, V Tarokh. Reverse-link rate control algo- Thresh ( m)- ZtiesM0+f( m) 其中,Zhi是系统设定的原始值,m是小区手机数量, rithms with fairness guarantees for CDMA systems [j. IEEE Transactions on Wireless Communications 2007, 6(4): 1386 函数f(m是与川户数目成正比关系的偏置函数,f(m 1397 ≥0.修正后,测试效果如表7所示 [5 P Tinnakornsnisuphap, C Lott. On the Fairness and Stability of 表7多手机平衡算法门限可变吞吐量结果 the Reversc-Link MAC Laycr in cdma2000 1x EV-DO[A 固定门限门限修定后春吐量提 IEEE International Communications Conference, vol. I[C] (kBps)(kBs)。高百分比 2004.144-148 9830 1000 9830 4 10.2% [6] Bhushan, et al. CDMA2000 1 XEV-DO revision a: a physical 9830 53 55.8 4.9% layer and Mac layer overview [J]. IEEE Commnications Mag- aine,2006,44(2):37-49 从表7可以看出,在f(m帮助下提高了门限后,小 [7]J Suriaga, J Hou, J Smec Network performancc of the EV-DO 区吞吐量有了明显的提高.但是,f(m)在m10以后 CDMA reverse link with Interference cancellation [J]. IEEe 基不上归于0,这主要是考虑到不小区的手机对于基站 Commnications Magazine, 2006, 44(2): 58-64 相临小区的干扰 [&J KH Ang, ct al. PID control systcm analysis, dcsign, and tcch 结论 nology[J. IEEE Transactions on Control Systems Technology 2005,13(4):559576 木文将模糊控制算法引入到反向负荷算法当中,[9] Dipartimento di elettronica per' Autom., Brescia univ..Opi 并且通过模糊控制实时整定负荷算法中的比例、积分 mal tuning of PID controllers for integral and unstableprocesses 微分三个调整参数,使得小区的热噪声控制在设置门 [J]. In Proc. IEEE Control Theory and Applications, 2001, 148 限的最小波动范围内,并且能满足尽量短的调节时问 (2):180-184 同时,不文引入了在热噪声门限的调节函数,该函数与101BH, GKI Manr, RG Gosine. New methodology for analyti 小区用户数目相关,能够根据川户数的具体数目来调 cal and optimal design of fuzzy PIDcontrollers [j]. IEEE 节热噪声门限 Transactions on Fuzzy Systems, 1999, 7(5): 521-539 结合了以上技术的反向链路数据吞叶量平衡负荷l/ GKI Mann,BGHu, RG Gosine. Analysis of direct action 算法相对」原始的反向负何算法,在实测系统的对比 fuzzy PID controller structures [J]. IEEE Transactions on Sys- tems, Man, and Cybernetics, 1999, 29(3): 371-388 测试中,扇区反向吞吐景平均提高了百分之七左右;针对不同的用户数,热噪声门限的动态调节大大提高反作者简介向链路的资源利川率. 王洋男,1975年出生于辽宁.1998年、2003年在大连理工大参考文献学分别获工学学士和工学博士学位.曾在中兴道讯股份有限公司从事3G系统硏发多年.现为深圳职ψ技术学院电子与信息工学院副 [1]C Lott, et al. Reverse Traffic Channel MAC Design of cd- 教授、髙级工程师,主要从事移动通讯、近距离无线通信、嵌入式系统 ma2000 1x Ev-DO Revision A Systcm [A]. Vehicular Tech- 等方面研究工作 nology Conference, 2005, vol 3[C]. 2005. 1416-1421 Emailwyangdut(ayahoo.com.cn C1994-2010ChinaAcademicjOUrnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net

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