2. 以接收到的訊號干擾(SIR-based)比為依據。
4.2 各子計畫之無線資源管理技術研究成果與討論 .1 異質多接取網路之資源管理技術（子計劃一）
4.2.4 無線封包網路之資源管理技術（子計劃四）
這個計劃的主體主要分為三個部份(一): 寬頻分碼多重存取系統中高速向下連結封包 存取的停滯防制機制之性能比較;(二): 高速向下連結封包存取的封包排程技術之研究;以 及(三)使用鄰近資訊與預測且適用在多媒體環境及分散式的無線區域網路通訊協定。
在第一個部份中我們利用了命名為間斷處理時間的新定義,完成了寬頻分碼多重存取 系統中高速向下連結封包存取的三種停滯防制機制之性能比較並且推導平均間斷處理時 間的理論值。在這個部份中，我們發現這三種停滯方法在高斯雜訊以及瑞雷衰減環境中之 性能評比皆為:指示器基礎>視窗基礎>計時器基礎。
第二部份討論了高速向下連結中在考慮通道影響、延遲時間以及公平性的情況下最佳 的封包排程技術。我們利用一個公平性指標評價了最大信號干擾比(maximum C/I) 排程 法、知更鳥式循環(Round Robin)排程法、比例式公平(proportional fair)排程法以及指數型法 則(exponential rule)排程。而後我們發現在這樣的公平性指標的定義下，上述的方法無法達 到有效的公平性原則。因此我們提出了序列式指數型法則(queue-based exponential rule)排 程法，使系統能夠同時達到公平性，高流量以及低延遲的指標。
第三部份則著力於發展一套媒體控制演算法以同時達到(1)符合即時節點要求的服務 品質(2)分散式(3)以流量及能量消耗的觀點達到公平性(4)對隱藏節點問題具有免役力。此 外，在滿足了上述四點目標，我們的演算法還能夠滿足非即時節點的公平性原則。為了突 顯出本演算法的優點，我們建立了新的分析模型並比較不同演算法的性能。
圖4.13: 利用”Q-learning”之多速率控制機制
圖4.14: RRI 分析模型
Q u e u e
Hp(n )
Bi( t) Di(t)
F1 , i(t) F2 , i(t)
Fi(t) P a r a m e te r
T r a n s f o r m o r
Ai( t)
Hc(n ) P e rm is s io n
C o n tr o lle r
D e c is io n P ro c e s s o r Pt,i/Iv( t)
圖4.15: JPRA 演算法之流程圖
• without measurement error • with 2 dB measurement error during active set selection 19.5 %
14.6 % 4.2 %
8.3 %
圖4.16: USI 量測
圖4.17 多路徑衰落所造成通道增益在時域及頻域上之響應
圖4.18 系統使用者平均傳送訊號功率強度
圖4.19 系統使用者平均封包遺失率
圖4.20 基地台所能達成資料流量
圖4.21 封包延遲時間
5. 結論
本研究計劃之目的是： 1)開發實用且具高變通性的資源管理模擬平台、2) 發展新型具高 效能之 B3G 無線資源管理技術。在總計劃部份主要目標在於建構完善的系統模擬環境，以提 供各子計劃進行之良好基礎。在發展此系統模擬平台時，我們設法建構一個接近真實情況的模 擬環境，並透過許多程式上的設計來達到此目標。除此之外，在研究過程中也發展出一套實現 系統折疊效果的技術，並因此大幅提升了系統模擬平台的效率。並且在鍊路預算設計上，我們 考量了許多設計參數，讓此一模擬平台更貼近實際傳輸環境。
此外，在系統模擬的邏輯上結合了事件驅動以及時間驅動的方式，在兼顧模擬效果可靠性的 前提之下，儘可能節省所需消耗的運算資源，並提供了模擬事件在時間精確度上的彈性。此系 統模擬平台有能力同時模擬使用不同服務型態的使用者，這對於多媒體服務環境下，各項無線 資源管理研究進行時提供了更為可靠的模擬效果。
目前整個模擬平台之模擬程式是在 Visual C++的軟體環境下撰寫完成。由於系統模擬平台的 複雜度很高，故選擇支援物件導向(Object-Oriented)特性之程式語言做為撰寫的工具，雖然會因 此損失部份的運算效率，但對於程式碼的管理與維護有非常大的幫助。
總結此系統模擬平台的特色如下：
．建構出更接近真實之系統模擬環境
- 特別是具有相關性之遮蔽衰落效應以及數據資料流量模型
．整合多種無線資源管理演算法於同一平台之上 - 允入/負載控制､功率控制與換手技術
．可動態調整模擬程式中各事件之週期 - 依研究所需調整模擬程式以滿足其要求
至於總計畫所涵蓋之四子計畫也有豐碩之研究成果，在第一年度研究中，共計產出5 篇已 發表之學術論文，另有7 篇已投稿論文。本報告之第 4 章節錄了各子計畫的部分成果，子計畫 成果也請參閱各子計畫之完整報告，於此將不做贅述。
總而言之，本模擬平台發展過程中所開發之系統模擬方式與模型，對於各子計劃研究在進 行效能頻估與驗證時有提供了莫大很大的幫助。而相關技術在開發以不同多重接取技術為基礎 的系統時，如：OFDM-based 4G 系統，亦可直接使用或僅需進行部份修改，大幅降低新模擬平 台之開發時間。