LTE系統(tǒng)中下行資源調(diào)度算法的研究.pdf

1、近幾年來，隨著LTE網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，LTE的用戶數(shù)目與日俱增，這對LTE系統(tǒng)的資源調(diào)度能力提出了更高的要求，因此業(yè)界對LTE的資源調(diào)度問題進(jìn)行了多方面的研究。本文以國家科技重大專項“基于TD-LTE的寬帶移動專用通信網(wǎng)絡(luò)總體方案與測試評估研究”項目為背景，著重研究LTE的下行調(diào)度算法設(shè)計的問題。本文首先闡述了LTE系統(tǒng)的基本構(gòu)架以及被調(diào)度的數(shù)據(jù)流在LTE協(xié)議棧中的傳輸過程，然后對LTE的無線資源管理模塊進(jìn)行了介紹，對LTE的下行調(diào)度機(jī)制

2、中考慮的因素及下行調(diào)度算法的評價依據(jù)進(jìn)行了分析和總結(jié)，對LTE系統(tǒng)中經(jīng)典的下行調(diào)度算法進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了兩種基于實時業(yè)務(wù)QoS的混合業(yè)務(wù)調(diào)度算法。
　　算法一是在支持實時業(yè)務(wù)QoS的雙層調(diào)度算法的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計的。本文分析了雙層調(diào)度算法的工作原理，該算法會優(yōu)先分配無線資源給實時業(yè)務(wù)，只有在實時業(yè)務(wù)發(fā)送完一定的數(shù)據(jù)量之后才會對非實時業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度。這對非實時業(yè)務(wù)是不公平的，而且信道質(zhì)量好的業(yè)務(wù)也很可能得不到無線資源傳輸

3、數(shù)據(jù)，從而降低了系統(tǒng)吞吐量。本文針對算法的這些局限之處進(jìn)行了改進(jìn)，一定程度上提高了非實時業(yè)務(wù)和信道質(zhì)量好的業(yè)務(wù)的調(diào)度優(yōu)先級，旨在使算法能夠在保證實時業(yè)務(wù)QoS的同時，提高非實時業(yè)務(wù)的吞吐量與無線系統(tǒng)的吞吐量。
　　算法二是依據(jù)令牌桶算法和EDF算法的基本思想設(shè)計的算法。由于令牌桶算法能夠控制業(yè)務(wù)的吞吐量，EDF算法可以限制業(yè)務(wù)時延，算法二綜合了這兩個算法的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計了一個針對混合業(yè)務(wù)調(diào)度場景的下行調(diào)度算法，并且根據(jù)圖論相關(guān)知識優(yōu)化

4、了無線資源的分配方式，旨在將實時業(yè)務(wù)的時延控制在時延門限以下的同時，兼顧調(diào)度的公平性，給予非實時業(yè)務(wù)最小吞吐量的保障。
　　最后本文在維也納科技大學(xué)開發(fā)的LTE系統(tǒng)級仿真平臺上，通過對調(diào)度相關(guān)模塊的修改模擬了混合業(yè)務(wù)調(diào)度的場景，并對本文改進(jìn)的兩個下行調(diào)度算法進(jìn)行了仿真。在用戶平均吞吐量、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的丟包率、實時業(yè)務(wù)和非實時業(yè)務(wù)等方面，將仿真結(jié)果與其它下行調(diào)度算法進(jìn)行對比和分析，從而驗證了本文改進(jìn)的調(diào)度算法在混合業(yè)務(wù)調(diào)度場景中具有一定