基于NS-3的LTE下行資源調(diào)度算法研究與仿真.pdf

1、LTE系統(tǒng)中的下行資源調(diào)度,應(yīng)當(dāng)在保證系統(tǒng)吞吐量和公平性的前提下滿足用戶的QoS需求,它是當(dāng)前LTE技術(shù)研究的一個重點方向。
　　本論文首先介紹了LTE中的協(xié)議棧和幀結(jié)構(gòu),闡述了下行資源調(diào)度、信道質(zhì)量指示上報策略、自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)和LTE系統(tǒng)中無線承載的分類等,描述了衡量LTE系統(tǒng)調(diào)度算法的性能指標(biāo)。基于3GPP LTE的R9標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)模擬器NS-3的接口規(guī)范,設(shè)計了NS-3中下行調(diào)度信令和下行調(diào)度器的調(diào)度過程。
　　然后

2、,詳細(xì)分析了最大載干比、輪詢、比例公平和MLWDF(Modified Largest Weighted Delay First)等四種常見的調(diào)度算法。最大載干比、輪詢和比例公平等算法不能保證用戶的時延,而MLWDF算法能夠保證用戶的時延,但其存在的主要缺點有二:第一,它不能很好地降低時延敏感業(yè)務(wù)的隊列時延;第二,它不能保證用戶的傳輸速率。
　　針對MLWDF算法的第一個缺點,本論文設(shè)計了改進算法MLWDF-D。該算法通過改變優(yōu)先級

3、中的時延系數(shù),能夠迅速提高時延敏感業(yè)務(wù)的調(diào)度優(yōu)先級,使得時延敏感業(yè)務(wù)獲得優(yōu)先調(diào)度,從而保證它的通信質(zhì)量。接下來,使用C++語言在NS-3中分別實現(xiàn)了MLWDF和MLWDF-D算法,完成了調(diào)度用戶的選擇、傳輸塊大小和位置的確定等工作,進而搭建具有代表性的單小區(qū)仿真場景,所有用戶均勻分布,50％的用戶傳輸最大等待時延為100ms的業(yè)務(wù),另外50％的用戶傳輸最大等待時延為300ms的業(yè)務(wù)。仿真結(jié)果表明:相比于MLWDF算法,MLWDF-D算法

4、能夠降低整個系統(tǒng)的丟包率,降低時延敏感業(yè)務(wù)的隊列時延,平均降低11.007％,說明本算法能在時延約束之內(nèi)更好地調(diào)度時延敏感業(yè)務(wù),但是它增加了其它業(yè)務(wù)的隊列時延,同時犧牲了用戶的公平性。
　　針對MLWDF算法的第二個缺點,在MLWDF和MLWDF-D算法的基礎(chǔ)上,本論文設(shè)計了改進算法MLWDF-T,該算法通過引入保證比特速率參數(shù),能夠迅速提高保證比特速率無法滿足的業(yè)務(wù)的調(diào)度優(yōu)先級,使得這類業(yè)務(wù)獲得優(yōu)先調(diào)度。接下來,使用C++語言在