移动通信系统的资源调度与功率分配技术研究与实现

论文题目: 移动通信系统的资源调度与功率分配技术研究与实现

论文类型: 硕士论文

论文专业: 通信与信息系统

作者: 鞠涛

导师: 赵新胜

关键词: 无线资源管理,资源调度,发射功率分配,基于优先级的公平调度,混合式无线资源管理

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 用户数的快速增长和新业务的不断出现,促使移动通信系统不断提高信息传输速率,改进服务的稳定性和可靠性。扩大移动通信系统占用的带宽和加大信号的发射功率是实现这个目标最直接的方法。然而无线频谱和信号功率又是移动通信系统中最为稀缺的资源,带宽和发射功率不可能无限制增加,为了改善系统性能只能从提高无线资源的使用效率入手。无线资源管理是一个算法集合,包括资源调度、功率控制与分配、切换和呼叫准入控制等,这些算法通过对无线信道和发射功率等资源使用情况的管理来提高移动通信系统的效率。资源调度是在到达节点处对各业务的数据进行排队,依据特定规则分配通信系统的无线资源的方法。资源调度的主要作用是提高无线资源的利用率,满足更多用户的服务质量要求。本文根据对传输分组调度算法的分析,结合移动通信系统对资源调度的要求在第二章提出一种新的基于优先级的公平调度算法,并通过计算机仿真对算法的性能进行了评估比较。发射功率分配技术则是伴随着多输入多输出天线技术在移动通信系统中的出现而出现的,该技术在发送端对发射信号的功率强度进行调整,在总功率一定的条件下增加信道容量。本文依照混合式无线资源管理的框架将移动通信系统中的资源调度与功率分配进行联合优化,在第四章给出了一种联合资源调度与功率分配的算法并与独立运行的算法进行了比较。未来无线通信通用环境(FuTURE)研究项目是中国863高技术研究发展计划通信主题的重大项目。本文在第五章描述了FuTURE研究项目GMC-TDD-xDMA实验验证系统无线资源管理软件的设计与实现,主要包括资源调度,发射功率分配,以太网分组截获与发送、PPP协议、MAC与FPGA双端口RAM的数据交互以及控制/监控等部分。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 移动通信系统的发展过程

1.1.2 无线资源管理概述

1.2 课题工作和进展

1.3 论文内容安排

第二章 移动通信系统的调度算法

2.1 移动通信系统调度算法设计准则

2.1.1 无线网络的特性

2.1.2 资源调度要求

2.2 典型的调度算法

2.2.1 Round Robin 算法

2.2.2 Max C/I 算法

2.2.3 M-LWDF 算法

2.3 B3G 系统的调度模型

2.3.1 资源模型

2.3.2 业务类型

2.3.3 系统性能指标计算

2.4 PBFS 和S-PBFS 算法

2.4.1 调度优先级与信道状态和等待数据量的关系

2.4.2 数据包等待时间与调度优先级的关系

2.4.3 PBFS 算法

2.4.4 简化PBFS 算法(S-PBFS)

2.5 资源调度算法的仿真

2.5.1 业务模型

2.5.2 FSMC 信道模型

2.5.3 仿真结果

2.6 本章小结

第三章 MIMO 系统及其功率分配

3.1 MIMO 系统介绍

3.1.1 MIMO 系统简介

3.1.2 BLAST 结构

3.2 单用户MIMO 系统分析

3.2.1 单用户MIMO 信道模型

3.2.2 单用户MIMO 信道的容量

3.3 多用户MIMO 系统分析

3.3.1 MAC 信道模型及容量分析

3.3.2 BC 信道模型及容量分析

3.4 MIMO 系统的功率分配技术

3.4.1 平均功率分配法

3.4.2 单用户MIMO 系统注水法

3.4.3 多用户MIMO 系统注水法

3.5 本章小结

第四章 资源调度与功率分配的联合研究

4.1 混合式无线资源管理方法

4.2 资源调度与功率分配的联合

4.2.1 JASPD 算法描述

4.2.2 JASPD 算法实现

4.2.3 JASPD 算法分析

4.3 B3G 资源管理仿真平台

4.4 算法仿真

4.4.1 仿真场景

4.4.2 仿真结果

4.5 本章小结

第五章 FuTURE 资源管理软件实现

5.1 GMC-TDD-xDMA 系统介绍

5.2 FuTURE 资源管理软件方案

5.2.1 系统软件平面划分

5.2.2 系统软件各功能子模块

5.3 VxWorks 操作系统

5.3.1 VxWorks 操作系统简介

5.3.2 VxWorks 操作系统的基本结构

5.4 FuTURE 资源管理软件的实现

5.4.1 控制与监测任务

5.4.2 定时器任务

5.4.3 以太网分组处理任务

5.4.4 会聚层任务

5.4.5 MAC 层任务

5.5 任务间信息交互与任务的抢占调度

5.5.1 任务间信息交互

5.5.2 任务间的抢占调度

5.6 FuTURE 资源管理软件的调试与测试

5.6.1 交叉开发与调试环境

5.6.2 调试与测试

5.7 本章小结

第六章 全文结论和展望

6.1 论文总结

6.2 可进一步研究的问题

致谢

参考文献

发布时间: 2007-06-11

参考文献

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标签：无线资源管理论文;  资源调度论文;  发射功率分配论文;  基于优先级的公平调度论文;  混合式无线资源管理论文;