LTE+UPA系统中的分组业务调度算法研究

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1、摘要摘要为了适应移动通信的高速发展，3GPP组织提出了3G的长期演进标准(L1m)。上行分组接入(班’A)子系统是LTE系统的一个重要组成部分，而上行分组调度算法的优劣对LTEUPA系统的性能起着关键性的作用。本文在介绍LTEUPA系统关键技术的基础上，着重研究了LTEU】)A系统的上行时频调度算法和空频调度算法。全文的主要工作可概括为以下四个方面：①介绍LTEUPA系统的关键技术。本文对LTEUPA系统中的关键技术如SC-FDMA传输机制、HARQ和AMC等链路自适应技术、空问分集和虚拟MIMO等多天线技术、以及功率控制和小区间干扰协调

2、等无线资源管理技术等进行了介绍和实现。②搭建LTEUPAl系统级动态仿真平台。该平台在对LTE系统的业务生成、无线衰落链路、用户移动性等进行数学建模的基础上，对PHY、MAC和RLC等协议进行了仿真，是评估系统性能和研究分组调度算法的基础。③研究LTEUPA系统的时频调度算法。本文基于效用函数建立了LTEU1)A时频调度的统一数学模型，推导出了MACC／I算法和PF算法的目标效用函数，并提出了符合LTE系统的有效性调度算法。同时，针对非实时业务，设计了NRPF和GMRPF调度算法。GMRPF算法因考虑了最低速率要求而改善了NRPF算法的公

3、平性性能。针对实时业务，则给出了M-LWDF和EXP-rule原则在LTEUPA系统中的实现。④研究LTEUPA系统中的空频调度算法。空频调度实质上是一个时问、频率、空间三维资源的分配问题。本文根据“Oneatonetime”调度策略下的PF算法思想，推导出了PF空频调度算法的目标效用函数，建立了PF空频调度算法的数学模型。此外，本文分别基于用户间的信道正交信息和贪婪思想提出了OPS-PF算法和PF．SFS算法。PF—SFS算法具备非常接近最优算法的PF性能，而OPS．PF算法在计算复杂度方面具备一定的优越性。关键词：上行分组调度，无线资

4、源管理，高速上行分组接入，单载波频分复用，虚拟MIMO，正比公平性，用户公平性，吞吐量，时延，系统级仿真。ABSTRACTBecauseoftherapiddevelopmentofmobilecommunication，the3“GenerationPartnershipProjeet(3GPP)hasproposed3Glongtermevolution(LTE)project．UplinkpacketaccesssystemisamainpartofLTEanduplinkschedulingplaysakeyroleinachie

5、vingtheaimofLTEUPAsystem．Therefore，basedonthestudyingofthekeytechniquesinLTEUPAsystem,thisarticlemainlydiscussesthefrequencytimepacketschedulingandspacefrequencypacketschedulingofLTEUPA．Themaincontentsofthisarticlearedepictedasfollows：①SomekeytechniquesinLTEUPAsystemarest

6、udied．ThisarticlemainlydiscussesthesetechniquessuchasSC-FDMA，HARQ，AMC，VirtualMIMO，PC，Inter-cellinterferenceharmonizingandsoon．TheyaremaintechnologiesaffectingtheLTEUPAsystemperformance．②Theuplinksystemsimulationplatform，whichisdesignedinOPNETsimulationsoftwarebasedonthepr

7、otocolsof3GPPLTE，isintroduced．Inthisplatform,trafficgeneration，channelfadingandUEmovementhavebeenmodeled，andthePHY,MACandRLCprotocolshavebeensimulated．Thus，thisplatformisthebasetoolofevaluatingLTEUPAsystemperformance．③Thefrequencytimeschedulingalgorithmsareinvestigatedint

8、hisarticle．Thecommonmathematicmodelisbuiltinthisarticle．ThentheobjectfunctionofMACCflandPFareded