wimax系统中qos调度算法的研究

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1、北京邮电人学硕：L论文第一章绪论数据化、宽带化是通信网必然的发展趋势，而现今主要的瓶颈在于从客户网到核心网之间的“最后一公里NoIEEE802．16标准是2001年由IEEE([]际电气与电子工程师协会1标准组织批准通过的新的无线城域网空中接口规范，该规范适用于2．66GHz。基于该标准的无线通信网可满足宽带无线接入的市场需求，成本相对较低，使得通信公司和服务提供商可以为缺少宽带服务的企业与住宅(尤其是城郊和农村)提供便利、优良的移动多媒体宽带服务和高速的无线数据传输。【1】随着无线通信技术的发展，各种新的业务相继出现，这些业务在带宽、延迟等方面的要求互不相同。IEEE802．16宽带无

2、线接入技术作为有竞争力的下一代无线网络技术，己经把对多种业务提供QoS(QualityofService)支持的问题提上了日程。[21。．IEEE802．16的MAC层协议对QoS服务流和参数配置信令体系、业务类型和相应的带宽请求／分配信令等进行了定义，但却把接入控制、QoS参数映射、流量调节、分组调度算法等一系列重要的问题留待开发者来解决。【3】1．1QoS机制概述QoS是对于网络传输的实时性要求的定量描述。通常是指用户对网络所提供的服务的满意程度。QoS的目的是向用户提供端到端的服务质量保证，保证网络在发生拥塞时重要业务信息的安全性，并保证网络资源的高效使用。lTU将QoS定义为决定

3、用户对服务的满意程度的一组服务性能参数。QoS通常用吞吐率、时延、时延抖动和分组丢失率等一套度量参数指标来衡量。简而言之，QoS就是指网络为了保证通信服务的质量而提供的一种端到端的处理机制。近年来，标准化组织(如IETF)己经提出了应用于有线网络的多种QoS保障机制解决方案，包括综合服务／资源预留协议(IntServ／RSVP)、区分服务(DiffServ)、多协议标签交换(MPLS)等。但与有线网络相比，为无线移动数据网络提供QoS保障机制的难度更大。无线网络与有线网络的最大差异在于传输链路的不稳定性。在有线网络中，由于传输介质的高可靠性，数据分组在有线网络中传送时错误率很低。f8】而

4、在无线信道中信号会受到各种干扰以及各种衰落的影响，数据传送时很容第1页共57页北京邮电大学硕：}：论文第一章绪论易发生误码。因此无线链路的容量具有很高的不确定性。在各种应用中，传统会话业务、信息流业务、交互型业务以及后台型业务等对网络性能的需求是有差别的，因此对不同类型的业务具有各自明确的业务质量(QoS)要求成为现代信息通信网络的一大特征。QoS可以通过服务可用性、时延、抖动、流量、错误率等指标[2】【4】【14】来衡量，而无线移动通信系统由于无线资源缺乏、无线信道的不可靠性和时变特性导致无线接入网成为端到端QoS保证的瓶颈。也就是说，无线网络QoS的核心在于必须满足端到端的QoS要求

5、，而其关键在于无线接入网络的服务质量。除此以外，用户位置的不确定性也会导致无线链路容量的变化。由于用户位置的不同，有些用户可能处于一个很好的通信环境中，而有些用户则可能根本无法通信。用户位置的改变还会对其他用户的干扰水平产生影响，使得干扰信号发生波动。所有这些都对无线移动数据网络的QoS保障机制提出了特殊要求。无线QoS技术必须有一定的动态机制，基于链路质量的公平机制。由于无线带宽资源的宝贵，无线QoS技术还要保证带宽的有效利用。1．2IEEE802．16e协议及研究现状1．2．1无线城域网WiMAX简介在2001年的4月，业界主要的无线宽带提供商和芯片制造厂商共同发起成立了WiMAX，

6、一个非营利的工业贸易联盟组织。WiMAX论坛的发展壮大，强烈地刺激了市场的发展。该组织致力于研究一种面向城域网的宽带无线接入技术，该技术支持点对多点，能达到数百兆比特每秒的传送速率，可以覆盖数十公里的范围。WiMAX网络支持固定、漫游或移动的无线宽带接入，性能强、效率高、成本低，通过灵活的配置可以满足各种应用场景的要求。【13】【30IDtlWiMAx可以进行大规模组网覆盖；其QoS机制可以有效保证VOIP业务的时延及其他参数；省电模式可以有效地延长终端使用时间：连续切换的技术实现了终端的大范围移动。WiMAX还具有以下优点：采用了多种技术应对建筑物阻挡的情况，适用于各种传播环境(包括视

7、距、近视距和非视距)，即使在链路状况最差的情况下，也能提供可靠的服务；支持灵活的射频信道带宽和信道复用(频率复用)，当网络扩展时，可以用于增Nd,区容量；支持自动发送功率控制和信道质量测试，可以作为物理层的附加工具，支持小区规划、部署以及频谱的有效使用；在链路层加入了ARQ机制，减少到达网络层的信息差错，可大大提高系统的业务吞吐量。提供实现自适应天线阵(AAS)、多输入多输出(MIMO)和空时编码(STC)增强型天线技术的途第2页共