论文摘要
近年来，随着人们对于宽带业务需求的增加，无线宽带接入技术已经成为人们关注的热点问题。IEEE 802委员会于1999年成立了802.16工作组来专门制定无线宽带接入标准，以解决最后一公里的无线宽带接入。IEEE 802.16标准，又称为WiMAX（World Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互操作性）。它是一项无线城域网（WMAN）技术，是一种新的空中接口标准。本文重点研究了WiMAX中媒质接入层（MAC层）分组调度部分的内容。由于其MAC层支持PMP和Mesh两种模式，故本文主要针对这两种模式下的分组调度进行研究。在PMP模式下，本文提出了一种基于QoS的下行分组调度算法-DPF算法。该算法提供了最佳的用户公平性，较高的系统吞吐量和最低的丢包率。本文选择TDD-OFDMA蜂窝网络，在三扇区单频小区和三扇区多频小区两种模式下，运用网络仿真软件，编写基于协议定义参数的WiMAX仿真平台。通过网络仿真，分析了RR，Max C／I，PF和DPF四种调度算法的系统吞吐量，用户公平性和丢包率。仿真实验结果表明：调度算法和频率复用方案的选择需要根据系统吞吐量，用户公平性和丢包率等因素来综合权衡。在Mesh协同分布式调度机制下，本文提出了基于优先级的时隙调度算法，实现了高优先级业务流的低延迟，低丢包率和低请求失败率的QoS保证。本文首先详细讨论了IEEE 802.16-2004标准的MAC层调度机制，然后运用网络仿真软件，编写了基于协议定义参数的MAC层模块。网络仿真结果表明，在合理的参数配置下，实时CBR流和VBR流的QoS得到了良好的保障。最后得出结论：基于不同的数据流合理分配资源，并实现各种数据流的QoS保障，是提高Mesh网络性能的重要手段之一。最后对全文进行了总结，对PMP和Mesh两种模式下的调度算法的进一步研究进行了展望。