宽带无线接入系统中MAC自适应调度算法的研究和实现

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要宽带无线接入将成为移动通信发展的主要动力。第三代合作伙伴组织(39pp)已经发起了一个关于对现有39系统的演进项目，被称为长期演进计划(LTE)。其目标是将现有无线接入技术发展成为一个具有更低延迟，更高速率，以及更优化的包传输系统。正交频分复用系统已经被广泛的认为是最有希望的多载波调制技术，而且被建议作为LTE的下行传输关键技术。因此，围绕OFDM系统的自适应包调度体系展开了大量的研究，致力于通过动态有效的资源调度、快速功率控制、自适应传输速率选择等技术实现系统吞吐量的最优化。现有的调度算法主要致力于解决调度的公平性

2、和吞吐量之间的矛盾，对于业务的QoS属性几乎没有考虑。但是在3GPPSAWG2建立了网络控制QoS机制以实现对业务服务质量的控制，这一需求要求调度算法能够更好的支持业务的QoS属性。所以本文研究的调度算法首先把满足业务的QoS需求作为基本原则，在此基础上兼顾具有相同或类似QoS业务用户之间的公平性和吞吐量。同时在算法中还考虑了多天线对资源分配的影响，这样待调度的资源包括时间、频率、传输块的大小和MIMO引入的空间维。随着资源调度维数的增加，算法实现的难度大大加强。本文对基于OFDM的LTE系统进行了研究，重点对MAC层的自适应调度算法进行了设计

3、和软件实现，并提出了语音业务的半持续调度算法，以保证语音业务传输的正确率，减少空口传送调度信令的资源开销为目的，还提出了单用户多码字情况下的优化调度算法，有效的避免空口资源的浪费，提高资源的利用率。总体的设计在CCS集成开发软件平台上采用C语言编程实现。通过集成测试证明，经采用本文提出的MAC层调度算法之后，空口的数据传输速率可以达到LTE协议标准的要求，证明了算法的有效性和可实现性。关键词：QoS，自适应资源调度，半持续调度，MAC层AbstrateBroadbaJldWirelessAccesswillbecomethemaindrivin

4、gforcesofmobilecommunjcationsdevelopment．TheThirdGenerationPartnershipProject(3GPP)hasinitiatedas伽dardizationprocessabouttheevolutionoftheexistedthirdgeneration(3G1svstemswhichnamedas3GPPLongTermEvolution(LTE)．Theobjectivewastodevelopa丘锄eworkfortheevolutionofthe3GPPradio—acc

5、esstechnologytowardsalligll．data-rate，low．1atencyandpacket-optimizedradio。accesstechnology·Theorthogonalfrequencydivisionmultiplex(OFDM)isconsideredasamostpromisingmulti．carriermodulationtechniqueandisproposedtobeappliedtotheThirdGenerationLongTermEvolution(3GLTE)downlinktra

6、nsmission·IntenseresearchhaSmereforefocusedonadaptivepacketscheduleschemesforOFDMsystems，aimingatoptimizingoverallsystemthroughputbydynamicandefficientI．esourceblockallocation，fastpowercontrol，adaptivetransmissionrateassignment，andetc．A10toftheexistingschedulealgorithmsarepr

7、esentedtosolvethedilemmaofthesvstemthroughputandusersfairness，whilelittleofthemconcerntheQualityofServicefQoS)indicators．Tooffertheconnection—orientedserviceforsubscriber,3GPPSystemArchitecture(SA)WorkGroupTwo(WG2)proposetoestablishingaend．to．endQoScontrolmechanism，whichcanb

8、edynamicallymanagedthroughMACmessagestoaccommodatethedynamicservicedemand．I