B3G系统多业务QoS保证下自适应策略研究

论文摘要

随着人们对高速无线多媒体业务需求的快速增长,对无线通信系统提出了更高的要求,不仅需要系统有高数据传输能力、高频谱利用效率,而且还需要系统能保证多业务传输的服务质量（QoS）。为此,出现了采用链路自适应和多输入多输出（MIMO）等新技术的3GPP 增强型技术HSDPA,其传输速率高达10Mbps。但为支持更多用户进行高速无线接入,采用MIMO、OFDM 以及链路自适应等新技术提高无线链路传输能力和频谱利用效率的宽带无线通信系统研究成为热点。然而现有的MIMO-OFDM 系统中的链路自适应技术研究主要集中在物理层,不仅具有对物理层信道信息的估计误差和反馈时延敏感等缺点,而且也没有考虑上层不同业务传输的质量需求。这些缺点严重制约着链路自适应技术的应用,尤其是可靠物理信道信息的获得而带来的高实现复杂度更令人望而却步。目前,出现了将ARQ 与链路自适应结合的跨层研究,但只是对ARQ 允许的最大重传次数信息的简单利用,而ARQ可用的信息远非如此,因此,如何将通信协议各层或子层与信道相关的信息结合起来,进行自适应策略研究具有重要意义。本论文的提出正是基于以上考虑,主要的研究方法与成果体现在以下几个方面:（1）结合无线信道的特点,提出了一种基于时间和平均队长的队列管理机制以及基于跨层信息的智能MIR 调整策略,在吞吐量最大化的同时,使丢包率最小化,并减少排队时延和时延抖动。（2）针对现有ARQ 存在的问题,研究了部分窗口多拒绝ARQ 协议,并对该协议性能进行理论分析及仿真验证工作。（3）在高性能ARQ 协议的基础上,给出了两种ARQ 协议中多业务质量保证机制,一种是单ARQ 多队列机制,一种是多ARQ 机制,并对这两种机制进行仿真性能分析及比较。（4）在前面高流量多业务质量保障机制研究的基础上,为进一步提高系统频谱利用效率和吞吐量,提出了将ARQ 与链路自适应技术结合进行跨层自适应调整算法,并对其进行性能分析。由于物理层和链路层联合仿真实验条件欠缺,跨层的自适应算法尚未充分进行仿真验证,但是部分算法已经应用于5.8G 固定无线接入产品之中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 业务特征及QoS 要求
• 1.2 链路自适应技术的研究现状及发展趋势
• 1.3 B3G 系统多业务质量保证下链路自适应策略研究意义
• 1.4 研究的背景与内容
• 2 B3G 系统自适应调整策略整体构架设计
• 2.1 B3G 系统网络构架
• 2.2 自适应调整策略构架设计
• 2.3 本章小结
• 3 自适应QoS 流量管理
• 3.1 流量控制的意义
• 3.2 现有的QoS 流量控制机制
• 3.3 B3G 系统自适应QoS 流控的逻辑构架设计
• 3.4 基于平均队长和时间的RED 算法
• 3.5 智能MIR 调整策略
• 3.6 本章小结
• 4 部分窗口多拒绝ARQ 协议性能分析
• 4.1 ARQ 协议研究现状
• 4.2 部分窗口多拒绝ARQ 协议工作原理
• 4.3 影响ARQ 性能的因素及相应的改进措施
• 4.4 部分窗口多拒绝ARQ 协议性能理论分析
• 4.5 仿真性能分析
• 4.6 本章小结
• 5 ARQ 协议中多业务QoS 保证机制研究
• 5.1 ARQ 区分业务的意义
• 5.2 单ARQ 多队列机制
• 5.3 多ARQ 机制
• 5.4 仿真性能分析
• 5.5 本章小结
• 6 ARQ 与链路自适应技术相结合的研究
• 6.1 跨层自适应调整策略研究的意义
• 6.2 多速率重传
• 6.3 ARQ 与AMC 结合
• 6.4 本章小结
• 7 结束语
• 7.1 研究成果总结
• 7.2 问题及改进
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读学位期间发表论文目录