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IEEE 802.16资源分配与调度模块设计

2020-12-03阅读(502)

IEEE 802.16资源分配与调度模块设计

论文摘要

近几年,IEEE 802.16系列无线宽带接入标准受到业界的广泛关注。2004年10月支持固定接入的IEEE 802.16-2004规范正式发布, 2005年底发布的IEEE 802.16e增加了对移动性的支持。本文主要探讨了IEEE 802.16e无线宽带城域网中的物理层无线资源分配和调度模块设计中各个环节所采用的方案和算法。在对IEEE 802.16e无线宽带城域网的MAC层和物理层规范进行详细分析的基础上,设计了基于1024点FFT、10MHz带宽、5ms帧长的OFDMA物理层实体,MAC层支持UGS,ertPS,BE三种业务类型的资源分配与调度模块的整体结构。将整个模块的功能划分为CID链表管理、资源分配与调度、资源映射、资源预分配四个子模块,定义了各个子模块的功能,详细描述了资源分配和调度、资源映射所采用的方案和算法。在对资源分配和调度、资源映射等算法进行了充分研究的基础上,在实现中对相应的模块进行了如下处理:把BE业务CID按照优先级放入不同的ToS队列进行调度。每轮调度中,把分配给BE业务的所有资源按照业务的权重分配给相应的ToS队列。并采用了限制各个ToS队列队头CID每次可分配资源数目的算法,从一定程度上保证相同ToS队列中不同业务之间的公平性。同时根据Maximum Sustained Rate参数对BE业务的峰值速率进行控制。采用了新颖的下行子帧资源映射算法,半固定时间域,在频率域上对子信道进行划分,根据业务类型对分配到的资源在时隙上进行向上或向下圆整,最终将资源映射到矩形的OFDMA帧的时间域和频率域二维空间上。针对IEEE 802.16中资源分配和调度、资源映射等问题,在ODU9000平台上完成了相关的实现。通过系统测试,验证了所采用的方案和算法的性能。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 图目录
  • 表目录
  • 缩略词表
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.1.1 IEEE 802.16 WirelessMAN-OFDMA 物理层规范简介
  • 1.1.2 IEEE 802.16 MAC 层规范简介
  • 1.2 论文结构及内容安排
  • 第二章 资源分配与调度模块
  • 2.1 资源分配与调度模块的功能
  • 2.2 子模块划分
  • 第三章 CID 链表管理子模块
  • 3.1 CID 链表类型定义
  • 3.2 CID 链表数据结构设计
  • 3.3 插入、删除链表元素
  • 3.4 CID 的分配
  • 3.4.1 CID 空间的划分
  • 3.4.2 CID 的关联
  • 3.4.3 CID 的分配
  • 3.5 UGS/ertPS CID 分配周期
  • 第四章 资源分配与调度子模块
  • 4.1 每帧可用资源描述
  • 4.2 带宽请求处理
  • 4.2.1 带宽请求处理过程描述
  • 4.2.2 带宽请求转化为资源需求
  • 4.3 计算上行子帧起始时间
  • 4.4 资源分配过程描述
  • 4.4.1 资源分配顺序
  • 4.4.2 资源分配流程
  • 4.5 上行子帧信令面资源分配
  • 4.5.1 上行子帧可划分区域
  • 4.5.2 Ranging 区域
  • 4.5.3 CDMA Allocation 区域
  • 4.5.4 Fast Ranging 和Dedicated Ranging 区域
  • 4.5.5 根据带宽请求调整上行Burst Profile
  • 4.6 下行子帧信令面资源分配
  • 4.6.1 下行子帧可划分区域
  • MAP 消息区域'>4.6.2 DLMAP 消息区域
  • MAP 消息区域'>4.6.3 ULMAP 消息区域
  • 4.6.4 其他广播消息区域
  • 4.7 上下行用户面资源分配
  • 4.7.1 两级调度结构
  • 4.7.2 UGS/ertPS CID 资源分配
  • 4.7.3 BE CID 资源分配
  • 第五章 资源映射子模块
  • 5.1 上行子帧资源映射
  • 5.2 下行子帧资源映射
  • MAP 资源空间'>5.2.1 估算DLMAP 资源空间
  • 5.2.2 资源映射方案比较分析
  • 5.2.3 采用的资源映射算法描述
  • MAP'>5.2.4 生成DLMAP
  • 5.2.5 计算每个Burst 中每个CID 实际可传输的数据字节数目
  • 第六章 资源预分配子模块
  • 6.1 上行资源预分配流程
  • 6.2 确定预分配时间
  • 6.3 计算平均SDU 大小
  • 6.4 预分配资源数目
  • 第七章 系统测试
  • 7.1 测试系统配置
  • 7.2 测试方法简述
  • 7.3 测试结果及分析
  • 7.3.1 UGS/ertPS 业务
  • 7.3.2 BE 业务
  • 第八章 总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 个人简历
  • 攻读硕士学位期间的学术成果

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