蜂窝网络中信道分配模型的优化设计与实现

牟恒

本文以信道分配均衡化控制器的设计与实践入手，通过对其整体架构设计、功能模块设计工作逻辑设计等不同内容的讨论，明确信道分配均衡化控制器的基本工作原理和优化设计方式。另外，本文利用仿真实验测定了控制器的优劣，结果显示，利用控制器可以很好的减少呼阻率，提高系统吞吐量，保障移动通讯的顺畅。

在当今这个发展越来越迅速的社会，人们的日常联系也是越来越紧密，这就对于我们的移动通信业务也有了更高的要求。而在我们的移动通信使用中，无线频谱发挥着重要作用，它影响着我们的通话质量，但是基于庞大的使用数量，无线频谱也就成为了一种极为有限的稀缺资源。对于这一有限资源进行合理化的使用，信道均衡化分配技术就显得尤为重要。信道分配即在满足小区的信道需求，保证为小区提供的信道质量下，找到需要最少信道的方法。在蜂窝网络覆盖中往往会出现以下问题，当覆盖的范围小时，需要的信道会较少，但可能会造成部分用户无信号；当覆盖范围增大时，为了避免干扰会扩大系统容量，但往往会消耗更多的信道资源。基于以上出现的信道分配问题，我们提出来了建立蜂窝网络中信道分配模型，并且以均衡化为目的的控制器作为体现，通过控制器来均衡分配信道资源，减少信道资源损耗，使移动通信业务的实时性使用受到的影响降到最低。

信道分配均均衡化控制器的设计与实现

整体架构。如果进行信道分配均衡化，就要先了解控制器在整体中的位置。在蜂窝网络信道资源分配平台和控制器整合架构中，可以分为三大部分：层蜂窝网络信道资源分配平台、蜂窝网络信道均衡化分配控制器、底层的蜂窝网络系统。先有上层蜂窝网络信道资源分配平台将信道资源发到控制器，再由控制器进行采集存储、分析处理，得到更好的分配方案，最后下发到底层的蜂窝网络系统，进行移动通讯设备用户使用所需的信道分配。控制器可以对信息进行存储，生成流表，信道资源下发等，是均衡信道分配控制系统中的控制中心。控制器还可以进行反馈处理，使网络的顺利运行更为协调。

控制器的功能模块设计。控制器的主要功能是对众多的蜂窝网络信道信息进行采集分析，记录存储，资源下发等。控制器主要可以分为基础模块和应用模块两大功能模块，通过这两个主要功能模块之间的相互协作，可以达到网路信道资源分配的均衡化，为网络的顺利运行提供强有力保障。基础功能模块是控制器的基础部分，主要可以进行蜂窝网络的信息采集分析，生成信道流量表，并且可以对信道资源分配制作规划方案；应用功能模块则是根据不同的需求，调动基础功能模块提供的资源，如资源分配方案规划方案模块提供的分配方案、存储信道资源分配信息、链路模块进行数据反馈等，充分减少资源消耗，进而来完成对于蜂窝网络信道资源的均衡化分配。

信道分配均衡化控制器的工作邏辑设计。逻辑性思维在我们的生活中经常扮演着重要的角色，可以使我们的生活更为条理性，而控制器的工作逻辑在信道分配均衡化控制系统中也是极为重要的部分。工作逻辑影响者控制器功能的好坏，对于系统保质保量运行有着极为重要的作用。根据上层蜂窝网络信道资源分配平台的交换机和控制器连接之后，会进行交换机的信息采集存储，并开启传递功能，完成交换机数据采集。控制器采集功能可以得到反馈得到的数据包，然后将数据包反馈给数据分发的模块，解析数据包，将其中的信息发送到相应的处理模块，然后再由各模块进行相应的技术处理，才可以得到最后要下发的网络信道资源。控制器通过各模块在之间的相互协作，可以进行均衡化的网络信道资源分配，也减少了资源损耗，使网络信道资源可以得到更完美的利用。

仿真实验与结果分析

对于建立蜂窝网络中信道分配模型而设计的控制器，控制器的性能优劣我们可以进行一系列仿真实验来检测。在仿真试验中，我们可以通过对需求量、阻塞率、收敛性、网络吞吐量和网络节点间通信中断概率这些数据进行检测，对得到的数据进行对比，来检测控制器在蜂窝网络信道分配中起到的作用是否明显。仿真实验下检测得到的结果：需求量在相同的覆盖半径之下控制器需要的信道分配数更少，阻塞率也更小，收敛效果也有了较大的提高，可以得到更好的信道分析模型，网络吞吐量增幅变化更为平稳，资源复用也可以减少信道消耗，可以使分配更加的均衡化，网络节点间通信中断概率也得到了很大的下降，使使用更加安全，减少中断风险。根据需求量、阻塞率、收敛性、网络吞吐量和网络节点间通信中断概率得到的数据，我们可以得到呼阻率，我们可以看到，在控制器的作用下，我们可以很好的减少呼阻率，并且可以提高系统的吞吐量，使移动通讯的使用更为顺畅。

在现在这个移动设备普及度越来越高的设备背景下，对于移动通讯业务的要求只会越来越高，这已经是人们日常生活中不可或缺的部分了。本文设计的控制器可以能通过模块之间的协调运作，更加均衡的分配蜂窝网络中的信道资源。在蜂窝网络信道均衡化分配控制器的作用下，蜂窝网络信道的吞吐量更大了，呼阻率也得到很大的下降，移动通讯设备的中断概率也下降了很多，这些指标在控制器的作用下都得到了更为优异的体现，由此可见本文设计的蜂窝网络信道均衡化分配控制器对移动通讯业务的影响之大。蜂窝网络信道均衡化分配控制器提高了信道资源的使用率，减少信道资源的损耗，为人们的日常生活中移动通讯设备的实时性使用提供了更大便利和保障。