基于ieee+802.16e的上行资源调度算法研究论文

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1、摘要IEEE802．16e标准为高速移动宽带无线接入系统制定了全球统一的规范。高效合理的无线资源调度算法不但能够满足无线城域网中不同的业务需求，还能够优化有限的无线资源，提高频谱利用率和无线网络容量。论文主要对保障业务QoS的上行分组调度算法进行了研究。作为研究基础和研究背景，本文首先介绍了无线城域网IEEE802．16系列标准及IEEE802．16eMAC层主要技术规范，着重分析了OFDMA系统关键技术、帧结构、上行逻辑子信道映射方式、上行带宽请求／授权机制以及上行调度服务的分类和建模。通过信道模型在IEEE802．16e子信道中的仿真分析，我

2、们得出了两种上行逻辑子信道映射方式(对应分布式和连续式两种子载波分配)各自的特点及其所适宜的应用场景。在分析无线资源调度的基本特点和基本算法基础上，本文给出了基于OFDMA系统的保障非实时业务和实时业务Qos的分组调度算法。对于实时业务，本文在CDEDD算法基础上提出了算法改进，用于补偿那些队首分组包即将超时却因信道质量不好而得不到调度的用户。对于标准规定的连续式子载波分配方式下，用户逻辑子信道将经历频率选择性衰落这一特性，本文给出了SGCNF准则，用于支持调度算法在频域合理分配逻辑子信道以实现多用户分集增益。对～些传统的面向多级别业务的调度算法

3、，本文先是分析了它们存在的不足，然后给出了应用于OFDMA系统的最优资源分配算法，该算法能在保障各级别业务QoS的前提下，提高带宽利用率，最大化系统吞吐量。鉴于其较高的实现复杂度，文中最后给出了一种便于系统实现的，基于业务QoS满足度、信道质量以及标准规定的业务类型服务优先级的调度方案PRFS。仿真结果表明，该方案完全可以在保障各级别业务QoS的前提下提高系统吞吐量。关键词：IEEE802．16e，OFDMA，QoS，上行分组调度，逻辑子信道，多级别业务AbstractIEEE802，16estandardsestablishauniformcn

4、tenonforhigh—speedmobilebroadbandwirelessaccess．Ahi曲-efficientwirelessresourceschedulingalgorithmcallnotonlymeetneedsofdifferentkindsoftrafficinWirelessMAN，butalsooptimizelimitedwirelessresourcetoimprovespectrumefficiencyandincreasesystemcapacity．Inthispaper,studiesarefocused

5、onuplinkpacketschedulingalgorithmstoguaranteetrafficQoS．Tobe：ginwith，IEEE802．16seriesstandards，IEEE802．16eMACtechnicalspecifications，OFDMAkeytechnologies，framestructure，twokindsofuplink109icalsubchannelmappingmodes，uplinkbandwidthrequest／grantandsortingandmodelingforservicesd

6、efinedbyIEEE802．16eareintroduced．Simulationsshowthatthesetwomappingmodes(distributedandadjacentsubcarrierpermutations)havetheirownadvantagesincertaincase，thuscanbeappliedtodifferentsenarios．Withanalysisofsomeclassicresourceschedulingalgorithms，someQoSguaranteeduplinkpacketsch

7、edulingalgorithmsfornon—real—timeandreal—timetrafficarestudied．Forrealtimetraffic，tocompensatethoseunscheduleduserssufferingfrompoorchannelqualitythattheirpacketsaregoingtobedroppedduetodeadlineviolation，wegiveanimprovedalgorithmbasedonCDEDD，SGCNFruleisintroducedforlogicalsub

8、channelofMSsufferingfrequencyselectivefadinginadjacentsubcarrierperm