Správa rádiových zdrojů - Radio resource management

Správa rádiových zdrojů (RRM) je systémová správa systému interference mezi kanály, rádiové zdroje a další charakteristiky rádiového přenosu v bezdrátová komunikace například systémy mobilní sítě, bezdrátové místní sítě, bezdrátový senzor systémy a rádio vysílací sítě.[1][2] RRM zahrnuje strategie a algoritmy pro řízení parametrů, jako je vysílací výkon, alokace uživatelů, formování paprsku, přenosové rychlosti, kritéria předání, modulační schéma, schéma kódování chyb atd. Cílem je využít omezené zdroje vysokofrekvenčního spektra a infrastrukturu rádiové sítě jako co nejefektivněji.

RRM se spíše týká problémů s kapacitou sítě pro více uživatelů a více buněk než s point-to-point kapacita kanálu. V tradičním telekomunikačním výzkumu a vzdělávání se často pracuje kódování kanálu a zdrojové kódování s ohledem na jednoho uživatele, ale když několik uživatelů a sousedních základnových stanic sdílí stejný frekvenční kanál, nemusí být možné dosáhnout maximální kapacity kanálu. Efektivní dynamická schémata RRM mohou zvýšit spektrální účinnost systému o řádově, což je často podstatně více než to, co je možné zavedením pokročilých schémat kódování kanálů a kódování zdrojů. RRM je obzvláště důležitý v systémech omezených například interferencí mezi kanály než hlukem buněčné systémy a vysílací sítě homogenně pokrývající velké plochy a bezdrátové sítě skládající se z mnoha sousedících přístupový bod to by mohlo znovu použít stejné frekvence kanálu.

V ceně za zavedení bezdrátové sítě obvykle převládají místa základnových stanic (náklady na nemovitosti, plánování, údržba, distribuční síť, energie atd.) A někdy také licenční poplatky za frekvenci. Cílem správy rádiových zdrojů je tedy obvykle maximalizovat spektrální účinnost systému v bit / s / Hz / plošná jednotka nebo Erlang / MHz / web, například pod určitým omezením spravedlnosti uživatelů, že stupeň služby by měla být nad určitou úrovní. Ten zahrnuje pokrytí určité oblasti a vyhýbání se výpadek kvůli interference mezi kanály, hluk, útlum způsobený ztrátami cesty, blednutí způsobené stínováním a vícecestný, Dopplerův posun a další formy zkreslení. Stupeň služby je také ovlivněn blokování kvůli kontrola vstupu, plánování hladovění nebo neschopnost ručit kvalita služeb které požadují uživatelé.

Zatímco klasická správa rádiových zdrojů primárně zvažovala alokaci časových a frekvenčních zdrojů (s pevnými vzory prostorového opětovného použití), nedávná víceuživatelské MIMO techniky umožňují adaptivní správu zdrojů také v prostorové doméně.[3] V celulárních sítích to znamená, že zlomková frekvence se znovu používá v GSM standard byl nahrazen univerzálním opakovaným použitím frekvence v LTE Standard.

Statické řízení rádiových zdrojů

Statické RRM zahrnuje manuální i počítačovou podporu plánování buněk nebo plánování rádiové sítě. Příklady:

Statická schémata RRM se používají například v mnoha tradičních bezdrátových systémech 1G a 2G mobilní systémy, v dnešních bezdrátových lokálních sítích a v jiných než celulárních systémech, například vysílacích systémech. Příklady statických schémat RRM jsou:

Dynamická správa rádiových zdrojů

Dynamická schémata RRM adaptivně upravují parametry rádiové sítě podle provozního zatížení, pozic uživatelů, mobility uživatelů, požadavků na kvalitu služeb, hustoty základnových stanic atd. Dynamická schémata RRM jsou zohledněna v návrhu bezdrátových systémů, aby se minimalizovala drahá manuální buňka plánování a dosažení „přísnějšího“ opakované použití frekvence vzory, což má za následek zlepšení spektrální účinnost systému.

Některá schémata jsou centralizovaná, kde několik základnových stanic a přístupových bodů ovládá a Řadič bezdrátové sítě (RNC). Ostatní jsou distribuovány, buď v rámci autonomních algoritmů mobilní stanice, základnové stanice nebo bezdrátově přístupový bod nebo koordinovány výměnou informací mezi těmito stanicemi.[1]

Příklady dynamických schémat RRM jsou:

Správa mezibuněčných rádiových zdrojů

Budoucí sítě jako LTE standard (definováno 3GPP ) jsou navrženy pro opakované použití jedné. V takových sítích sousední buňky používají stejné frekvenční spektrum. Takové standardy využívají Space Division Multiple Access (SDMA) a může tedy být vysoce efektivní z hlediska spektra, ale vyžadoval úzkou koordinaci mezi buňkami, aby se zabránilo nadměrnému mezibuněčnému rušení. Stejně jako ve většině nasazení celulárních systémů není celková spektrální účinnost systému omezena rozsahem nebo šumem, ale omezením interference.[1] Správa mezibuněčných rádiových zdrojů koordinuje přidělování prostředků mezi různé buněčné weby pomocí víceuživatelské MIMO techniky. Existují různé způsoby Mezibuněčná interference (ICIC) již definováno v normě.[4] Dynamické jednofrekvenční sítě, koordinované plánování, multimístní MIMO nebo společné vícebuněčné předkódování jsou dalšími příklady správy mezibuněčných rádiových zdrojů.[3][5]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C Guowang Miao Jens Zander, Ki Won Sung a Ben Slimane, Základy mobilních datových sítí, Cambridge University Press, ISBN  1107143217,2016.
  2. ^ N. D. Tripathi, J. H. Reed, H. F. Vanlandingham, Správa rádiových zdrojů v celulárních systémech Springer, ISBN  0-7923-7374-X, 2001.
  3. ^ A b E. Björnson a E. Jorswieck, Optimální alokace zdrojů v koordinovaných vícečlánkových systémech, Foundations and Trends in Communications and Information Theory, sv. 9, č. 2–3, s. 113–381, 2013.
  4. ^ [1] V. Pauli, J. D. Naranjo, E. Seidel, Heterogeneous LTE Networks and Inter-Cell Interference Coordination, White Paper, Nomor Research, prosinec 2010
  5. ^ D. Gesbert, S. Hanly, H. Huang, S. Shamai, O. Simeone, W. Yu, Vícebuněčné kooperativní sítě MIMO: nový pohled na interference IEEE Journal on Selected Areas in Communications, roč. 28, č. 9, s. 1380–1408, prosinec 2010.