強調多媒體服務是未來通訊系統的趨勢，第三代行動通訊系統在多媒體服務 的前提下提供使用者不同資料傳輸速率與品質要求的多重服務型態（Multiple Service），而確保服務品質（QoS）並妥善分配其空中介面之系統資源以增加系 統運輸量是一項重要的議題，因此無線資源管理的領域將備受重視。本研究針對
WCDMA 系統在上鍊傳輸中無線資源管理提供相關的解決方案。本研究除推導
WCDMA 系統在多重服務型態下系統資源評估的準則與依據及說明無線資源管
理演算法中新使用者連結程序的允入控制外，主要著重於當資料以封包交換模式 進行傳輸並在系統提供服務品質的環境下所考慮無線資源管理的問題，而發展出 兩種新的封包排程演算法，促使系統資源有效被利用，以滿足使用者本身對於服 務品質的要求與增加系統運輸量。接著，本研究的特色與結果總結如下：
λ 整體研究的推論與演算法的設計是從實際系統規劃的角度為出發點，使 得結果具備實際性與合理性。
λ 本研究是在整體相關之無線資源管理演算法如軟式換手轉換，實際功率 控制與允入控制等一起運作下去探討封包排程演算法的效能，使得相關 演算法的效應得以被考慮，使演算法更具完備性。
λ 推論WCDMA系統之無線資源評估的依據。基於 WCDMA系統軟式容 量（Soft Capacity）的特性與滿足傳輸時所需的服務品質下，推論系統從 提供單一服務型態到多重服務型態時，可利用負載的觀點來衡量系統資 源的現況，並配合系統規劃的角度衍生出以雜訊上升指數（Noise Rise） 作為評估與管理資源的根據。
λ 根據允入控制與封包排程為直接分配與管理無線資源的特性，再依據對 於WCDMA系統資源評估的推導，我們將兩者演算法的準則設計成一體 且與雜訊上升指數相關，使得未來系統資源的控制具有整體性。
λ 以最大負載為依據的封包排程演算法，在合理的負載假設下，尤其是當 使用者到達率高時，大幅度的降低演算法的複雜度，並考慮了優先權、
使用者服務品質、其他演算法的效應與通道時變性等問題，做出資源分 配時的遺失補償，所以提高封包排程的效能。
λ 以實際負載為依據的封包排程演算法，修正上述演算法的缺失，以達在 考慮補償問題與滿足使用者服務品質下，使用者以最小傳輸功率進行傳 輸，並使資料遺失率、封包延遲等效能降低，且提高系統的運輸量。
Part II
適用於 OFDM/CDMA 系統之適應 性資源分配演算法
第一章 簡介
在目前所發展的WCDMA HSDPA以及CDMA2000 1xEVDO系統中，皆引 入了適應性調變技術以動態地根據通道狀態以調整最佳的系統參數，藉以獲取通 道變化的好處。在行動通訊系統中，時變通道(time variant channel)一直是訊號傳 輸時所必須克服的困難點，且其難度隨著傳輸速度上升而更形加大。單一使用者 的資料傳輸率上升可藉由 OFDM 技術克服伴隨而來的訊號被破壞問題，但對於 系統整體而言，若在控制機制上未針對通道變動性進行考量，將迫使系統在參數 決定時做出較保守的決定以確保訊號傳輸的品質，但這將導致系統資源的浪費，
進而使得系統可支援的使用者數量或資料流量下降。目前廣泛被討論的適應性調 變技術其精神在於根據即時的通道變化，以修正調變模式(modulation scheme)、 編碼比率(coding rate)以及展頻係數(spreading factor)來配合當時的通道條件。
然而在 OFDM 系統中，由於系統可選用的子載波數量眾多，且由於各子載 波位在頻譜上不同的位置，導致其通道狀況各不相同。這使得傳統的適應性調變 技術無法直接適用於 OFDM 系統，而整個適應性參數調整的問題亦應該被延伸 為適應性資源分配(resource allocation)問題，並不僅僅是在調變模式上的改變，
尚額外包含了子載波的選擇問題。此外，由於目前關於OFDM/CDMA系統運作 的相關研究甚少[4][55,56]，且或許由於商業考量，該類資料對於系統細節之描述 甚為模糊。為了建立起系統運作的準則，首先必須先探討以及定義的便是在 OFDM/CDMA 系統中的資源是以何種形式存在。確立了系統資源的形態後，方 可研究與推論資源應該如何分配，此時允入控制(admission control)才得以確立判 斷是否有足夠資源以服務新進使用者的依據為何。綜而言之，資源分配的準則是 建 立 起 系 統 運 作 機 制 時 的 核 心 考 量 ， 其 它 無 線 資 源 管 理(Radio Resource Management, RRM)演算法的開發都將以此為基準。且適應性資源分配演算法的 核心，亦可推衍成適應性參數調整的形式。
為了達成適應性的參數調整，每個使用者與基地台間的連線勢必需要不斷地 交換資訊，並由基地台根據最即時的資訊來做出最適合的參數決定。如何讓手機
端將完整的通道資訊回傳給基地台是整個問題能否解決的關鍵，特別在 OFDM 系統往往有上千根子載波可使用的情況下，如何設計回傳訊號既能充分將通道資 訊傳回，同時又不致於將上傳通道的資源消耗待盡是本研究所面臨的巨大挑戰。
除此之外，周期性的由基地台調整連線參數勢必應與現有周期性控制的機制整合 以減輕系統負擔，而封包排程(packet scheduling)便是最佳的整合對象。
本研究第二部份針對 OFDM/CDMA Downlink 系統的運作進行了先期的研 究，目標在確立資源分配的準則以及系統運作初步的規範以供第三年度研究之 用。一套以可承載系統流量(throughput)最佳化為目標之資源分配演算法將在本篇 報告中被提出，同時將該演算法與系統允入控制及封包排程演算法進行整合，確 保其可行性。在資源分配時最大的困難點便是如何讓手機估測到的通道狀態完整 的回傳給基地台作為決策之用，此問題在子載波數量極為龐大的 OFDM 系統中 是一個非常嚴峻的問題。本研究報告亦提出一套可行之回傳訊號設計，以大幅壓 縮回傳的資訊量，進而避免消耗過多的上傳通道資源，且能將完整的通道資訊回 傳。此部份為OFDM/CDMA系統之先期研究，其成果將成為下年度研究進行時 之設計基礎。