LTE系統(tǒng)中下行資源調(diào)度算法的研究.pdf

1、近幾年來(lái)，隨著LTE網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，LTE的用戶(hù)數(shù)目與日俱增，這對(duì)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(duì)LTE的資源調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行了多方面的研究。本文以國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“基于TD-LTE的寬帶移動(dòng)專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò)總體方案與測(cè)試評(píng)估研究”項(xiàng)目為背景，著重研究LTE的下行調(diào)度算法設(shè)計(jì)的問(wèn)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(guò)程，然后對(duì)LTE的無(wú)線(xiàn)資源管理模塊進(jìn)行了介紹，對(duì)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(píng)價(jià)依據(jù)進(jìn)行了分析和總結(jié)，對(duì)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(jì)了兩種基于實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)業(yè)務(wù)QoS的雙層調(diào)度算法的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的。本文分析了雙層調(diào)度算法的工作原理，該算法會(huì)優(yōu)先分配無(wú)線(xiàn)資源給實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，只有在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)發(fā)送完一定的數(shù)據(jù)量之后才會(huì)對(duì)非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度。這對(duì)非實(shí)時(shí)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(wú)線(xiàn)資源傳輸

3、數(shù)據(jù)，從而降低了系統(tǒng)吞吐量。本文針對(duì)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(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和信道質(zhì)量好的業(yè)務(wù)的調(diào)度優(yōu)先級(jí)，旨在使算法能夠在保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)QoS的同時(shí)，提高非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的吞吐量與無(wú)線(xiàn)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(jì)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(shí)延，算法二綜合了這兩個(gè)算法的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)針對(duì)混合業(yè)務(wù)調(diào)度場(chǎng)景的下行調(diào)度算法，并且根據(jù)圖論相關(guān)知識(shí)優(yōu)化

4、了無(wú)線(xiàn)資源的分配方式，旨在將實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的時(shí)延控制在時(shí)延門(mén)限以下的同時(shí)，兼顧調(diào)度的公平性，給予非實(shí)時(shí)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(kāi)發(fā)的LTE系統(tǒng)級(jí)仿真平臺(tái)上，通過(guò)對(duì)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(chǎng)景，并對(duì)本文改進(jìn)的兩個(gè)下行調(diào)度算法進(jìn)行了仿真。在用戶(hù)平均吞吐量、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的丟包率、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)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(duì)比和分析，從而驗(yàn)證了本文改進(jìn)的調(diào)度算法在混合業(yè)務(wù)調(diào)度場(chǎng)景中具有一定