基于lte-a系统下行调度算法的-.研究

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1、南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章绪论它通过基站间协作的MIMO传输来达到减少小区间干扰的目的。并且能提高系统容量，改善小区边缘的覆盖和提高用户数据速率。而且该技术由于只需要有限的基站间信息交互，因此实现起来会比较简单。（4）relay技术LTE-A系统中引入relay技术，目的是为了增强高数据速率的覆盖、部署临时网络、提高小区吞吐量特别是边界吞吐量、扩展和增强小区的覆盖、支持移动的群体用户等，同时也能降低网络建设成本。Relay节点（RN）位于eNB和UE之间，用两条链路替换原来的一条质量较差的链路，以获得更高的链路容量。[1

2、1]在LTE中的层1中继和层2中继基础上，LTE-A引入了一种新的中继方式：层3中继。层1中继：即物理层中继，只对接收到的比特流进行简单的放大转发，因此SINR没有改善。但由于简单，时延较小，设备也比较简单。层2中继：即链路层中继，在RN对接收的数据块进行解码再重新编码并转发出去，有利于改善SINR。但增加了时延，设备也相对复杂。层3中继：即网络层中继，主要对接收到的IP数据包进行转发。相对于层2中继而言，可以执行部分或者全部的RRC功能，同时可以降低RRC连接设置的时延，对数据进行快速路由并进行移动性管理。1.3无线系统中的资源

3、调度1.3.1概述在无线通信系统中，出现资源调度问题的原因是不断增加的用户对资源的竞争。无线资源的调度可以分为狭义和广义两种。狭义的调度与时间次序相关，其确定了多个用户在争用无线资源时的服务次序。而广义的调度则超出了时间范畴，它是指多个用户对时间、频率、缓冲区等有限资源的竞争和共享。广义的调度算法需要确定合理的资源分配方式，以实现无线资源的优化使用。因此在广义上资源调度与分配是等价的。调度是无线资源管理中的一项重要内容，对提高无线通信系统的性能起着至关重要的作用。其目的是要确保有效地使用有限的无线资源，通过一些算法使得无线通信系统

4、尽最大可能地来满足用户对无线资源的需求。无线资源调度需要解决的基本问题是：当多个用户或业务流等待服务时，必须确定合理的规则，决定在什么时间分配给哪些用户什么样的无线资源来进行通信。这里的规则实际上就是对无线资源的调度。调度是以系统吞吐量最大化为目的，5南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章绪论同时保证用户间的公平性，并确保不同业务流的服务质量。MS业务队列1业务队列2MS调度器发射机业务队列3MS信道状态监测/估计器业务队列N图1-2无线分组调度器结构[12]无线通信系统调度器的基本模型如图1-2所示。业务通过无线准入控制进入业务优

5、先级队列，经过速率与功率控制，由调度器根据队列等级、信道状态、业务需求等对排队等待的业务队列进行调度并经发射机输出。其中调度器和发射机都受信道状态检测/估计器的控制，以实现有效地无线资源调度。1.3.2经典的分组调度算法分组调度算法的主要功能是决定在什么时间为哪些用户分配什么无线资源以实现通信。根据不同的决定策略，可以分成几种经典的分组调度算法：最大载干比(MaxC/I)调度算法、轮循(RR，RoundRobin)调度算法和比例公平(PF，ProportionalFair)调度算法。在实际应用中，根据不同的业务类型和不同的系统特点

6、选择合适的调度算法，以保证多用户之间的公平性，同时提高小区的吞吐量。（1）最大载干比(MaxC/I)调度算法最大载干比(MaxC/I)调度算法完全根据用户信道质量来进行调度，无线资源总是分配给信道质量最好的用户，即具有最高的载波干扰噪声比(C/I)的用户，而不考虑信道质量较差用户的需求。这样的话，信道质量较好的用户一直传输数据，直到出现信道质量更好的用户，而信道质量较差的用户将一直没有机会传输数据。最大载干比(MaxC/I)调度算法的基本思想是将标志信道好坏的载波干扰噪声比(C/I)排序，并按优先级进行调度。如果在时刻t有K个用户

7、同时请求传输数据，第n个用户在时刻tt的最大载波干扰噪声比为(/)CIk，则最大载干比(MaxC/I)调度算法选中的用户为：tkargmax(/)CI(1-1)kjK1,2,...6南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章绪论由式（1-1）可以看出，最大载干比(MaxC/I)调度算法的判决方法非常简单，这是其优点之一。而且，由于总是信道质量较好的用户进行数据传输，极大提高了信道的利用率，整个系统的吞吐量也随之提高。但是，这种调度算法忽略了信道质量较差用户的需求，完全没有考虑用户的公平性，是以牺牲公平性来获得较高的系统吞吐量。在实际

8、的无线通信系统中，用户的分布总是随机的。距离基站较近的用户总能获得高的载波干扰噪声比(C/I)，因而总能获得无线资源。而距离基站较远的用户，由于信号衰落、干扰等原因，载波干扰噪声比(C/I)较低，在调度中会出现“饿死现象”，始终得不到服务的机会。为