ieee802.16中上行带宽调度算法研究

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1、重庆大学硕士学位论文IEEE802.16中上行带宽调度算法研究姓名：段晓飞申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：吴玉成2010-04重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要随着宽带无线通信技术的发展以及多媒体业务的广泛应用，用户要求宽带无线接入技术能够提供服务质量（QoS）保证。为了很好地满足未来宽带无线接入的应用需求，IEEE组织提出了802.16系列标准。IEEE802.16标准定义了物理层技术和媒体接入层（MAC层）机制，并且在MAC层划分了业务的调度类型，使不同类型的业务连接关联不同的QoS参数，从而提供了对业务Qo

2、S的支持。此外，协议中还给出了用于主动授权业务（UGS）的带宽调度方法，但是并没有对其它类型业务的具体调度算法以及系统的调度结构予以说明，这些都是带宽调度的重要部分，而带宽调度又是保证各类型业务QoS的关键。因此，对802.16系统中带宽调度结构及算法的研究具有十分重要的意义。论文对现有的调度架构以及相关算法进行了深入的研究和分析。大部分算法关注的焦点都只是在保证业务的QoS要求方面，没有兼顾对系统调度服务公平性的考虑。为了在提供业务QoS保证的同时解决调度过程中服务不公平的问题，提出了一种基于预分配机制的带宽调度算法。该算法

3、首先为高优先级业务预分配一部分带宽资源以保证其QoS对数据速率的要求，对带宽的剩余部分采用调整优先级的亏空公平队列算法在各业务之间再次进行分配，直到可用的带宽为零或者所有业务流都获得了足额的带宽为止。为实现不同SS的各业务连接能够公平有效地使用上行带宽资源，设计了GPSS（GrantperSubscriberStation）方式下的系统带宽调度模型，其中在BS端加入了加权最大最小公平算法，在SS端采用了基于预分配机制的带宽调度算法。加权最大最小公平算法由于考虑了不同业务对QoS的不同要求，实现了带宽资源在各SS之间的公平分配。

4、基于预分配机制的带宽调度算法在为高优先级业务提供QoS保证的同时，又使得低优先级业务也能获得一定的服务机会，从而在一定程度上解决了高优先级业务过多地占用带宽资源致使低优先级业务长期得不到带宽而“饿死”的问题。基于GPSS方式的系统带宽调度模型由于融合了加权最大最小公平算法和基于预分配机制带宽调度算法，所以提高了SS带宽请求的服务率，虽然该策略使实时轮询业务（rtPS业务）的吞吐量和时延特性有局部性的损失，但是仍然保证了各类型业务的相应QoS要求，并且兼顾了对低优先级业务的带宽分配，很好地实现了从用户节点到业务的调度公平性。关键

5、字：IEEE802.16，服务质量，GPSS方式，预分配机制I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofbroadbandwirelesscommunicationtechnologyandmoreandmoreapplicationsofthemultimediaservices,broadbandwirelessaccesstechnologyshouldhavetheabilitytoguaranteethequalityofservices(QoS)requiredbyuser

6、s.Inordertomeettheapplicationrequirementsofbroadbandwirelessaccessinthefuture,IEEEorganizationhasproposedaseriesof802.16standards.InIEEE802.16standardsthetechnologyadoptedbyphysicallayerandthemechanismofMACaredefineddetailedly.TosupporttheQoS,servicesaredividedintod

7、ifferentschedulingtypesaccordingtotheirQoScharacters,andvariousserviceconnectionsareassociatedwithdifferentQoSparameters.Furthermore,theschedulingalgorithmforunsolicitedgrantservice(UGS)isdefined,butthestandarddon'tgiveexplanationforschedulingstructuresandconcretesc

8、hedulingalgorithmsfortheothertypesofservices.Therefore,studyingonbandwidthschedulingstructuresandalgorithmsof802.16systemhasextremelyvital