面向实时业务的快速公平性分组调度算法

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1、第２５卷第１期重庆邮电大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．２５Ｎｏ．１２０１３年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｆｅｂ．２０１３ＤＯＩ：１０．３９７９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３８２５Ｘ．２０１３．０１．０１４面向实时业务的快速公平性分组调度算法１１１２３吴大鹏，严海升，罗仁泽，林艳芳，徐蕾（１．重庆邮电大学宽带泛在接入技术研究所，重庆４０００６５；２．中国移动通信集团设计院有限公司重庆分公司，重庆４０００４２；３．无锡源清高新技术研究所有限公司传感网

2、研究中心，江苏无锡２１４０００）摘要：长期演进系统（ｌｏｎｇｔｅｒｍｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，ＬＴＥ）中的分组调度算法需要满足一定的ＱｏＳ。针对最大权值时延优先算法（ｍｏｄｉｆｉｅｄｌａｒｇｅｗｅｉｇｈｔｅｄｄｅｌａｙｆｉｒｓｔ，ＭＬＷＤＦ）在用户公平性方面的缺陷，提出了基于线性优先级和非线性优先级的ＭＬＷＤＦ算法，以达到提升用户公平性的目的。仿真结果表明，所提出的算法能够在牺牲少量系统吞吐量的情况下，较大程度地改善用户公平性和业务的丢包率。关键词：长期演进系统（ＬＴＥ）；服务质量（ＱｏＳ）；最大权值时延优先（ＭＬＷＤＦ）中图分类号：ＴＮ９１４文献标识码：Ａ文章编号：１６

3、７３８２５Ｘ（２０１３）０１００８５０５Ｆａｓｔｆａｉｒｎｅｓｓｐａｃｋｅｔｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｒｅａｌｔｉｍｅｓｅｒｖｉｃｅ１１１２３ＷＵＤａｐｅｎｇ，ＹＡＮＨａｉｓｈｅｎｇ，ＬＵＯＲｅｎｚｅ，ＬＩＮＹａｎｆａｎｇ，ＸＵＬｅｉ（１．ＢｒｏａｄｂａｎｄＵｂｉｑｕｉｔｏｕｓＮｅｔｗｏｒｋＲｅｓｅａｒｃｈＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６５，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＭｏｂｉｌｅＧｒｏｕｐＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｈｏｎ

4、ｇｑｉｎｇＢｒａｎｃｈ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４２，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；３．ＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＷｕＸｉＹｕａｎｑｉｎｇＨｉｇｈＴｅｃｈＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｗｕｘｉ２１４０００，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎＬＴＥｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅＱｏＳｓｈｏｕｌｄｂｅｓａｔｉｓｆｉｅｄｂｙｐａｃｋｅｔｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｆａｉｒｎｅｓｓｂｅｔｗｅｅｎｕｓｅｒｓｉｎｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄｌａｒｇｅｗｅｉｇｈｔｅｄｄｅｌａｙｆｉｒｓｔ（Ｍ

5、ＬＷＤＦ），ｔｗｏｎｏｖｅｌｐａｃｋｅｔｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｓａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｌｉｎｅａｒａｎｄｎｏｎｌｉｎｅａｒｐｒｉｏｒｉｔｙａｄｊｕｓｔｉｎｇｓｃｈｅｍｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｕｓｅｒｆａｉｒｎｅｓｓａｎｄｐａｃｋｅｔｌｏｓｓｒａｔｉｏｃａｎｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ；ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｏｎｌｙｖｅｒｙｌｉｔｔｌｅｎｅｔｗｏｒｋｒｅｓｏｕｒｃｅｓｗｉｌｌｂｅｃｏｎｓｕｍｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏｎｇｔｅｒｍｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）

6、；ｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）；ｍｏｄｉｆｉｅｄｌａｒｇｅｗｅｉｇｈｔｅｄｄｅｌａｙｆｉｒｓｔ（ＭＬＷＤＦ）线通信的主流技术。０引言ＬＴＥ系统的无线资源管理功能主要由分组调度长期演进系统（ｌｏｎｇｔｅｒｍｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，ＬＴＥ）是３Ｇ算法来实现，且分组调度算法能够有效地提高系统技术的长期演进，它改进并增强了３Ｇ的空中接入传输速率，保障业务的服务质量。技术，采用了正交频分复用技术（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｆｒｅｑｕｅｎ根据业务特性的不同，ＬＴＥ系统支持非实时和ｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ，ＯＦＤＭ）和多入多出技术实时两类业务，非实时业务可以

7、容忍一定的时延，如（ｍｕｌｔｉｐｌｅｉｎｐｕｔｍｕｌｔｉｐｌｅｏｕｔｐｕｔ，ＭＩＭＯ）作为其无线网背景类业务和交互类业务，而实时业务对时延的要络演进的唯一标准。其主要技术指标是在２０ＭＨｚ求较高，如语音业务和流媒体业务。针对非实时业频谱效率下能够提供下行１００Ｍｂｉｔ／ｓ与上行５０务，美国高通公司提出的正比公平（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｆａｉｒ，［１］Ｍｂｉｔ／ｓ的峰值速率。由于ＬＴＥ在频谱利用率、网ＰＦ）算法［２］，这种算法同时兼顾了系统吞吐量和用络性能、扁平的网络结构方面都有比较明显的技术户公平性，但该算法没有考虑到分组队