LTE系统语音业务调度研究

LTE系统语音业务调度研究作者：寇会如，毕海洲，谢永斌，KouHuiru，BiHaizhou，XieYongbin作者单位：大唐移动通信设备有限公司,北京100083刊名：数据通信英文刊名：DATACOMMUNICATIONS年，卷(期)：2007，(1)被引用次数：0次参考文献(7条)1.3GPPTSG-RAN2#54.UplinkSchedulingRequestsforRealTimeServices.LucentTechnologies[R2-062227]20062.查看详情20063.SchedulingforVoice20064.查看详情20065.NTTDoCoMo3GPPTSGRANWG2#54.Uplinkresourceallocationscheme[R2-062164]20066.3GPPTSG-RAN2#56.Reportofe-maildiscussiononDLcontroloverheadSamsung(rapporteurofe-maildiscussion)[R2-063424]20067.高卓.李国庆LTE层技术研究报告相似文献(10条)1.学位论文段然自适应路由调度的VOIP系统研究及实现2006随着信息技术的飞速发展以及互联网时代的到来，基于数据分组交换的应用日趋盛行，VOIP电话作为一种新兴的网络业务正得到日益广泛地应用。但是，由于目前IP网络状况及其所采用尽力而为的业务服务方式，使得在通话过程中普遍存在着较大的通话时延、时延抖动和一定的丢包率，从而使得VOIP电话的通话效果不能让人满意。为降低网络时延并提高通讯质量，国内VOIP运营系统所采用的普遍做法是在运营系统与PSTN之间接驳多条冗余路由，然后依靠人为因素判断路由质量并进行路由调度以保证通话质量，但这种做法的缺点是响应速度慢、可靠性差、实现代价高。为此，研究VOIP路由调度策略和实现算法，实现自适应的最佳路由匹配是实现高质量VOIP电话的重要手段。本文在分析当前国内网络环境以及VOIP运营系统路由调度现状的基础上，研究实现自适应路由调度的关键实现技术，通过在路由调度中嵌入负载均衡机制，运用探针定时轮询测量各分支路由路径的延时、丢包率以及平均响应时间等路由参数指标，然后基于服务质量度量的自适应路由调度算法智能选取IP语音到PSTN网络之间的最佳路径，从而实现低时延、低丢包率和较小时延抖动的高质量VOIP语音通话质量。在路由调度性能指标的评估方式选择上，采用了业务分类、链路评判和博弈分析等方式得到量化后的博弈结果，然后将之转换成链路博弈权值，从而为路由选择提供参考依据并课对路由调度算法的执行效率以及经济性进行定量分析。本文最后依此思想实现了可自动路由调度的VOIP系统(课题来源于深圳宇科通讯技术有限公司项目)并给出了设计思路和关键模块的详细设计。同时，通过进行两组实验，对比分析了采用自适应路由调度和传统方式的平均丢包率、抖动率等技术指标上的差异。实验结果表明，采用自适应路由方式实现的VOIP系统可有效降低丢包率和通话时延，提高通话质量。相对于传统的手工或半手工路由调度方式，自适应路由调度方式借鉴了成熟的PSTN网络的路由发现机制，将静态路由体系的工作效率进行了优化处理，因此在响应时间和延迟抖动等方面的表现更佳。2.期刊论文张瀚峰.杨斌.吴伟陵.ZHANGHan-feng.YANGBin.WUWei-ling宽带无线多播轮询VoIP业务上行调度机制-北京邮电大学学报2007,30(2)基于宽带无线通信WiMax系统,运用多播轮询技术和IP语音(VoIP)业务的静默特性,提出了支持VoIP业务的有效的上行调度服务机制和算法.通过理论和仿真分析,在不影响VoIP业务时延特性条件下,新算法能提高系统吞吐量和容纳更多的语音用户.3.学位论文段然自适应路由调度的VoIP系统研究与实现2006随着信息技术的飞速发展以及互联网时代的到来，基于数据分组交换的应用日趋盛行，VolP电话作为一种新兴的网络业务正得到日益广泛地应用。但是，由于目前IP网络状况及其所采用尽力而为的业务服务方式，使得在通话过程中普遍存在着较大的通话时延、时延抖动和一定的丢包率，从而使得VolP电话的通话效果不能让人满意。为降低网络时延并提高通讯质量，国内VolP运营系统所采用的普遍做法是在运营系统与PSTN之间接驳多条冗余路由，然后依靠人为因素判断路由质量并进行路由调度以保证通话质量，但这种做法的缺点是响应速度慢、可靠性差、实现代价高。为此，研究VolP路由调度策略和实现算法，实现自适应的最佳路由匹配是实现高质量VolP电话的重要手段。本文在分析当前国内网络环境以及VolP运营系统路由调度现状的基础上，研究实现自适应路由调度的关键实现技术，通过在路由调度中嵌入负载均衡机制，运用探针定时轮询测量各分支路由路径的延时、丢包率以及平均响应时间等路由参数指标，然后基于服务质量度量的自适应路由调度算法智能选取lP语音到PSTN网络之间的最佳路径，从而实现低时延、低丢包率和较小时延抖动的高质量VolP语音通话质量。在路由调度性能指标的评估方式选择上，采用了业务分类、链路评判和博弈分析等方式得到量化后的博弈结果，然后将之转换成链路博弈权值，从而为路由选择提供参考依据并课对路由调度算法的执行效率以及经济性进行定量分析。本文最后依此思想实现了可自动路由调度的VolP系统(课题来源于深圳宇科通讯技术有限公司项目)并给出了设计思路和关键模块的详细设计。同时，通过进行两组实验，对比分析了采用自适应路由调度和传统方式的平均丢包率、抖动率等技术指标上的差异。实验结果表明，采用自适应路由方式实现的VolP系统可有效降低丢包率和通话时延，提高通话质量。相对于传统的手工或半手工路由调度方式，自适应路由调度方式借鉴了成熟的PSTN网络的路由发现机制，将静态路由体系的工作效率进行了优化处理，因此在响应时间和延迟抖动等方面的表现更佳。4.期刊论文关艳峰.胡爱群.王兴建.GuanYanfeng.HuAiqun.WangXingjian基于语音流统计特性的VoIP容量分析与提升算法-高技术通讯2007,17(4)在研究IEEE802.16标准关于VoIP传输机制的基础上,指出语音流的静默特性严重制约了VoIP的容量.通过分析VoIP业务流的统计特性得出了在统计复用情况下VoIP的容量极限.提出了一种基于统计复用的带宽调度方法及其实现算法,以克服由于语音静默带来的语音速率波动.仿真结果表明,该调度方法与UGS(unsolicitedgrantservice)调度相比能够显著提升VoIP的容量,同时使BS和SS之间的VoIP丢包率和传输时延保持在0.02%和5.1ms以下.5.学位论文关艳峰无线城域网上VoIP服务质量关键技术研究2007IEEE802.16系列标准是工作在2G到66GHz的无线城域网标准，无线城域网能够通过基站(BS)向用户站(SS)提供固定或移动的无线宽带接入，具有部署快、成本低、容量大和支持移动等优点。为保证无线环境下的系统性能，无线城域网采用TDM/TDMA时分多址接入，为了发挥OFDM的优势，支持TDMA和OFDMA相结合的方式，同时提出了明确的业务流服务质量(QoS)要求。虽然无线城域网的初衷是解决无线宽带接入的问题，主要服务为数据业务，但是对多媒体业务尤其是VoIP业务的支持能力关系着整个无线城域网的发展，VoIP业务除了要求足够的带宽以外，还需要满足时延和时延抖动的要求。IEEE802.16标准提出了相应的QoS规范，但并不涉及QoS的实现方案和具体算法，如何在确保宽带数据接入的情况下，更好的支持VoIP业务，提高VoIP的容量和资源利用效率成为实现和推广无线城域网过程中急需解决的问题。为此，本文在分析国内外相关研究的基础上，围绕着如何保障网络中VoIP业务的QoS要求，从VoIP的容量、接纳控制和带宽分配等方面进行深入研究，提出相应的方案和算法。根据无线城域网的体系结构，包括组网结构和网元结构，深入分析了IEEE802.16系统的QOS规范、架构模型以及VoIP的研究成果，指出了VoIP在无线城域网中传输时面临的问题，为系统实现和深入研究提供指导和依据。根据VoIP业务流自身的统计特性，分析了无线城域网中VoIP的容量特性，并得到了容量极限，进而提出了VoIP的带宽分配方法；针对VoIP业务流自身特点和传输机制，提出了VoIP接纳控制的两个准则：优先级准则和弹性准则，在此基础上提出了基于优先级的VoIP弹单性接纳控制算法；针对OFDMA模式与FDMA模式的不同，提出了基于业务分集的VolP资源调度方法，以充分利用VoIP业务特性带来的容量增益；最后对Mesh模式下的调度模型进行了研究，提出了基于分层调度的调度模型。论文的主要贡献包括以下几个方面：(1)对IEEE802.16系统中VoIP的容量特性进行了分析。通过分析IEEE802.16标准关于VoIP的传输机制，指出在VoIP终端的语音编码方式确定时，除了MAC层的调度算法、协议开销以及物理层方式等常规因素影响VoIP容量外，一个重要因素即语音流的静默特性严重制约了VoIP的容量。在分析了VoIP业务流统计特性的基础上，得出在统计复用情况下VoIP的理论容量极限，并针对标准的具体协议对容量进行了分析。容量分析对VoIP的接纳控制和带宽分配等后续研究具有指导性的意义。(2)根据IEEE802.16标准中业务流的带宽分配机制，提出了基于语音激活路数预测的统计复用(SM)带宽调度算法。该算法主动预测VoIP的激活路数，确保BS能够随着语音静默带来的速率波动做出恰当的带宽分配决策，克服了UGS调度导致的带宽浪费。此外，与已有基于单路VoIP进行带宽分配的算法不同，SM算法从聚合VoIP业务流的角度来解决VoIP的带宽分配问题，因而能够避免频繁带宽申请带来的管理负荷。为进一步提高带宽分配的速度以适应VoIP实时性的要求，根据生灭过程理论，提出了增强的统计复用(ASM)带宽分配算法。仿真表明ASM算法能够达到UGS支持容量的2.5倍，并且在BS和SS之间具有低于1％的平均丢包率和5.1ms以下的平均时延。(3)根据IEEE802.16关于VoIP的传输规范和VoIP服务质量保证机制，指出了区分VoIP优先级对接纳控制的必要性和VoIP弹性QoS对接纳控制的影响，提出了基于优先级的VoIP弹性接纳控制算法。该算法能够根据剩余带宽和负载强度逐渐改变接纳强度和策略，对不同优先级的VoIP业务表现出不同的接纳特性，合理地限制低优先级VoIP的接纳，根据概率强度因子和有效带宽对算法进行了优化。根据Markov模型对拒绝概率进行了分析，仿真表明建议的算法与守卫信道策略中的Newcallbounding算法相比，具有较低的新连接阻塞率和切换连接掉线率。(4)根据OFDMA接入模式的特点以及VoIP业务流对OFDMA资源调度的影响，提出了一种新的分集方式，业务分集的概念，进而提出了一种基于业务分集的子载波和功率分配算法。业务分集指通过发送端的MAC把同一个用户内不同类型的业务分开，每种业务类根据各自的误比特率等特点选择子载波和功率，资源分配根据每个业务进行，而不是用户本身，因为VoIP等实时业务与其它各个等级的非实时业务相比对误比特率的要求不同，因而对信道的要求也不同；在接收端，这些属于同一用户的隔离了的业务再重新汇聚起来。根据业务分集思想，与著名的“贪婪”算法相比提出了“谦虚”算法进行子载波分配，因为VoIP业务并不需要最好的信道条件。对总功率约束条件下业务分集带来的最大数据速率进行了理论分析，仿真表明采用业务分集的OFDMA系统在频率分集和多用户分集的基础上能够进一步提升25％的数据速率。(5)研究了IEEE802.16在Mesh模式下的带宽调度策略，根据Mesh组网模式下的业务特点和VoIP业务的调度要求，提出了分层带宽调度模型。分层调度模型根据距离MeshBS的跳数把Mesh网络分成内外两层，内层MeshSS仅使用集中式带宽调度；而外层的