基于频谱映射的异构无线网络容量分析

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1、南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育49【构的!≯位或讧E书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：至交日期：丝：2：兰：!f南京邮电大学学位论文使用授权声明南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本

2、文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权南京邮电大学研究生部办理。研究生签名：址导师签名：埏日期．塑艺：纽ff血』沙；!鱼厶：差i基L丛兰E生：差I互逢塞笙：童塑造第一章绪论无线通信是指通信双方至少有一方是在无线环境下传输信息数据，它是现代移动通信系统中不‘t叮缺少的霞要组成部分。无线通信技术作为一门复杂的高新技术，它不fU集中了无线广。域网刷^0域嘲的最新技术，也集中了网络技术和计算机技术的许多最新研究成果。现在，无线通信已经从模拟通信时代

3、进入到数字通信时代，并随着人们对生活品质需求的不断提高，正朝着更高速、更便捷的方向迈进。1．1无线通信技术的发展人类进入21世纪以来，无线通信技术正以前所未有的速度向前发展着。随着用户对各种实时多媒体业务需求的增加和互联网技术的迅猛发展，我们可以预计，未来的无线通信技术将具备更高的信息传输速率，能为用户提供更大的便利，而网络结构也将发牛根本性的变化。回顾历史，人类从遥远的古代就已经开始使用无线通信了，如古代战争中使用的烽火台就是一个典型而又非常直观的无线通信，这种直观的无线通信方式一直持续到19世纪末。1864年，英国物理学家J．C．Maxwell预言了电

4、磁波的存在。1886年，德国物理学家H．Hertz在实验室产牛电磁波证实了前者的预言。1897年，意大利科学家G，Marconi首次使用无线电波进行信息传输获得成功。从此现代无线通信技术开始登上历史舞台。虽然现代移动通信技术起步较早，但真正的迅速发展阶段始于20世纪70年代中期。美国贝尔实验室在70年代首次提出蜂窝网的概念，并于1978年成功开发了移动电话系统AMPS，完成了蜂窝状的模拟移动通信网。同时，其它发达国家也在这个时期相继开发出蜂窝式移动通信网。由于微电子技术和大规模集成电路在当时的迅速发展，使得蜂窝移动通信耀成为实』{j系统。于是这个阶段所发展

5、起来的移动通信系统被称为第一代移动通信系统。20世纪80‘r代早期产牛的第一代蜂窝移动通信系统采用频分多址和模拟技术，包括模拟蜂窝和无绳皂话系统，如美国的AMPS、英国的TACS、前西德的C-450等。但由于模拟系统本身存在的诸多问题，如频谱利用率低、抗干扰能力差、系统保密性差等，在后来的市场竞争中被逐步淘汰。血盛女g鱼盔：差噬±塑f宣尘堂位迨塞笠：重绻硷第二代移动通信系统始于20世纪80年代中期，当时的蜂窝模拟网络的容量己经不能满足日益增长的移动用户需求，而数字移动通信系统开始进入发展和成熟时期。终于在80年代中j{『j，欧洲首先推出了全球移动通信系统G

6、SM，之后美国和日本也相继推出了各自的数字移动通信体制。90年代初，美国Qualcomm公司推出了窄带码分多址(CDMA)蜂窝移动通信系统，使得码分多址这种新的无线接入技术在移动通信领域开始占有越来越重要的地位。现在我们所广泛使用的数字移动通信系统正是第二代移动通信系统。第二代移动通信替代第一代移动通信完成了模拟技术向数字技术的转变，主要采用的技术是数字的时分多址fTDMA)币tl码分多址(CDMA)技术，主要业务是语音，主要特征是提供数字化的话音业务及低速数据业务。它克服了模拟通信系统的诸多缺点，实现了省内、省际自动漫游功能，fu．由于带宽资源等问题，限

7、制了数据业务的发展，无法实现移动多媒体的高速业务。为了适应市场需求，于是人们开始研制第三代移动通信系统(3G)。第三代移动通信的概念最早是由国际电信酝盟(ITU)于1985年提出的，后在1995年更名为国际移动电信标准2000(1MT．2000)。由于当时出现了一系列成功应用于商用的数字无线技术，因此ITU于2000年5月最终通过了第二代移动通信的无线接口标准，被正式命名为IMT-2000无线接口技术规范。该规范包括了CDMA和TDMA两大类共五种技术，其中CDMA被公认为主流技术。它包括两种频分双工(FDD)技术和一种时分YCr炙I(TDD)技术，分别为

8、DS．CDMA、MC-CDMA和TD．CDMA。·DS—CDMA即