3GPPLTE系统下行链路分组调度算法研究

论文摘要

LTE (Long Term Evolution,长期演进)是3GPP启动的一项3G长期演进项目,它改进并增强了3G的空中接入技术,采用OFDM和MIMO等作为其无线网络演进的技术。由于LTE系统中频谱的资源是有限的,因此以怎样的方式来更加合理有效地利用有限的无线资源、支持尽量多的用户而又保证多种业务运用的服务质量等问题为一个重要的研究课题,而分组调度承担的就是这样的作用。分组调度是LTE实现高数据容量和快速传输速率不可或缺的重要组成部分,其主要任务是为无线用户的各种分组业务合理分配无线资源,在保证用户公平性的前提下,有效提高移动信道利用率和业务的服务质量。论文首先分析了LTE的发展和演进状况,并通过研究LTE的网络结构、空中接口协议结构与关键技术,总结出LTE的技术特征和性能优点。接着,对无线资源及其管理、资源调度和调度算法需要解决的问题进行了介绍,并对现有的几种经典分组调度算法进行了深入的研究。通过对这些算法性能的分析,比较了它们的性能特点和应用局限。在此基础上,结合LTE系统的特点给出了改进的比例公平算法,并对它的性能进行了理论分析,根据相应的指标进行实验仿真。通过对新算法与经典算法在吞吐量、丢包率、公平性等方而进行比较分析,表明了在3GPP LTE系统下行链路支持的视频流媒体服务中,EXP/PF (Exponential rule/ Proportional Fair)调度算法比其他分组调度算法更加优越,以令人满意的水平提供了更好的系统吞吐量、支持更多用户数以及保证了公平性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 插图目录
• 表格目录
• 第一章 绪论
• 1.1 移动通信发展
• 1.2 LTE概述
• 1.2.1 LTE发展概述
• 1.2.2 LTE的演进目标
• 1.3 课题的提出
• 1.4 论文的研究内容和结构
• 第二章 LTE系统简介
• 2.1 LTE系统关键技术
• 2.1.1 LTE网络结构
• 2.1.2 LTE空中接口协议结构
• 2.1.3 LTE物理层关键技术
• 2.2 LTE无线资源
• 2.2.1 无线资源基本概念
• 2.2.2 无线资源管理及其研究的必要性
• 2.3 本章小结
• 第三章 LTE系统分组调度算法
• 3.1 资源调度概述
• 3.2 常见的几种调度算法
• 3.2.1 最大载十比调度算法
• 3.2.2 轮循算法
• 3.2.3 比例公平算法
• 3.2.4 改进的最大权重时延优先调度算法（M-LWDF）
• 3.2.5 四种分组调度算法简单比较
• 3.3 本章小结
• 第四章 一种应用于LTE系统中的指数/比例公平调度算法（EXP/PF）
• 4.1 指数/比例公平调度算法（EXP/PF）
• 4.1.1 指数算法（EXP）
• 4.1.2 指数/比例公平调度算法（EXP/PF）
• 4.2 本章小结
• 第五章 算法仿真及实现性能分析
• 5.1 LTE系统调度算法仿真的评估指标
• 5.1.1 公平性
• 5.1.2 吞吐量
• 5.1.3 丢包率
• 5.2 指数/比例公平调度算法（EXP/PF）仿真环境及参数设定
• 5.3 指数/比例公平调度算法（EXP/PF）仿真结果及讨论
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 下一步工作展望
• 英文缩略语
• 致谢
• 参考文献