1xEV-DO系统无线接入网QoS关键技术的研究与实现

论文摘要

随着网络多媒体技术的飞速发展,互联网上的多媒体应用层出不穷,如IP电话、视频会议、视频点播、远程教育等多媒体实时业务。移动网络的数据业务已逐步从单一的数据传送向数据、语音、图像等多媒体信息的综合化传输方向发展。专家预计近年内移动网络用户对数据业务的需求将达到总业务需求的40%,其中实时应用所占的比重会持续增加。面对各种移动应用对服务质量需求的迅速增长,提供支持实时数据业务的、高速率的3G网络已经成为移动网络发展的必然趋势。 2004年3月3GPP2标准化组织发布了cdma2000系统的最新标准EV-DO版本A。EV-DO版本A拥有更快的传输速率:前向最高速率达到3.1Mbit/s,反向最高速率提高到1.8Mbit/s;增加了对服务质量的支持,提供数据业务端到端的QoS保障;支持更好的QoS调度,根据用户业务需求做不同的网络安排,能够根据上网或游戏等应用对网络数据不同的实时要求进行网络容量的分配,系统可以根据不同的业务需求来选择高容量或低时延,改善用户体验。 本课题的主要任务正是对EV-DO版本A无线接入网QoS机制关键技术,即无线承载业务用户平面QoS机制关键技术的研究与实现。本人完成的工作如下: 首先,在分类方法方面,本人对MFRLP协议进行了系统的研究和深入的分析;给出了基于VxWorks操作系统平台之上的MFRLP模块的详细设计方案;并且完成了MFRLP模块各个组成函数的代码编写工作。 其次,在分组调度方面,本人在EV-DO版本O中普遍采用的PFS算法的基础之上,结合承载业务的时延要求和优先级别提出了一种适用于无线坏境的QoS分组调度算法,PFS-A算法。详细地分析了PFS-A算法各个参数的作用和影响。为了进一步验证PFS-A算法的有效性,使用了Matlab仿真软件在不同用户数量、不同数据业务的条件下对PFS算法和PFS-A算法进行了模拟仿真,并对仿真结果进行了分析论证。 最后,在接入控制方面,为了实现业务协商时商定的服务质量,保证QoS调度算法始终处于一种合理的负载状态,本人结合PFS-A算法,提出了一种有效的接入控制算法,AC-A算法。详细地分析了AC-A算法中各个参数的作用和影响。 对EV-DO版本A无线接入网QoS机制关键技术的研究与实现,有助于移动网络实时业务的广泛开展,适应互联网综合化发展的趋势,满足移动用户对多媒体应用的大量需求。事实上QoS还可以通过软件升级的方式在EV-DO版本O中实施。截至2004年8月,全球已有8个EV-DO版本O的商用网络,用户数量869万人。在这些商用网络中提供QoS的能力具有极其现实的意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• §1.1 课题背景
• §1.2 课题概述
• §1.3 论文组织结构
• 第二章 QOS的组成要素
• §2.1 QoS的组成要素
• §2.1.1 分类方法
• §2.1.2 分组调度
• §2.1.3 接入控制
• §2.2 无线网络环境的影响
• §2.2.1 无线分类方法
• §2.2.2 无线分组调度
• §2.2.3 无线接入控制
• 第三章 分类方法中MFRLP协议的分析与设计
• §3.1 QoS分类需要MFRLP协议
• §3.2 MFRLP协议的功能分析
• §3.2.1 否定应答选择重传功能
• §3.2.2 端到端的QoS分类功能
• §3.3 MFRLP协议的设计与实现
• §3.3.1 MFRLP模块的接口设计
• §3.3.2 MFRLP模块的函数划分
• §3.3.3 MFRLP模块重发缓存结构与重排序缓存结构的设计
• 第四章 分组调度算法——PFS-A
• §4.1 EV-DO版本O的PFS算法
• §4.2 EV-DO版本A的PFS-A算法的提出
• §4.2.1 PFS-A算法
• §4.2.2 等待队列结构的设计
• §4.3 仿真结果分析
• 第五章 接入控制算法——AC-A
• §5.1 AC-A算法的提出
• §5.2 AC-A算法的分析
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 附录 缩略语