移动通信系统中分组调度算法的研究

北京交通大学硕士学位论文移动通信系统中分组调度算法的研究姓名：刘宁申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：谈振辉20070601移动通信系统中分组调度算法的研究作者：刘宁学位授予单位：北京交通大学相似文献(10条)1.学位论文颜泽栋WCDMA系统中分组调度算法及呼叫控制信令的研究与实现2005无线资源管理作为保证3G无线网络中QoS的重要算法，一直是人们研究的热点。而分组调度算法作为无线资源管理算法的关键部分，在无线数据业务渐成市场主流的今天，其作用就显得更为突出。本文重点是在WCDMA系统中研究分组调度算法，结合WCDMA系统的实际情况，提出了SD-CDGPS算法。另外还研究了WCDMA呼叫控制在MS侧的实现机制。论文首先介绍了有线通信的经典GPS调度原理，由此引出一般无线公平分组调度框架以及性能评价指标，在此框架下仿真分析了两种较为通用的无线公平分组调度算法CIF-Q和VWGPS。但这两种算法没有考虑到CDMA系统的功控等问题，故无法在WCDMA系统中采用。在WCDMA系统中，为每个业务流分配传输信道时必须考虑到连接所需要的发送功率。通过引入功率指数和名义容量的概念，论文分析了CDMA系统的分组调度理论基础；概要介绍了WCDMA标准建议的基于C/I的调度过程和RR调度过程；通过对C-CDGPS调度算法的分析和仿真，发现有必要设计一种新的分组调度算法来克服C-CDGPS算法无法实际应用的缺点。本文提出了一种改进算法——SD-CDGPS算法，该算法对时延敏感性业务流和差错敏感性业务流区别对待，并根据WCDMA系统速率分配的离散性、各种业务流的性能指标相异以及信道条件的不同，综合考虑各个业务流的最终服务速率。仿真表明，SD-CDGPS算法适用于WCDMA系统，性能优越。在论文的最后，结合作者在东大通信公司参与国家863计划“第三代移动通信系统片上系统”重大专项的科研与开发，研究了WCDMA系统呼叫控制在MS侧的实现，并完成了两种实用算法来实现多实体CC模块。2.学位论文吴斌分布式基站中分组调度算法的研究2008随着移动通信技术的发展，支持的业务类型除了传统的语音业务外，还包括低、高速数据和图像等业务。移动通信网络的目标：一要保证各类业务的服务质量要求，二要保证用户之间的公平性，三要使系统的资源利用率达到最大。这些都需要借助于无线资源管理来实现，对数据业务进行资源管理的无线分组调度算法是无线资源管理的重要组成部分，所以无线分组调度算法将成为影响系统性能保证用户服务质量的关键技术。本文分析了分布式基站及HSDPA的关键技术，讨论了目前文献中适用于HSDPA系统的典型无线分组调度算法，分析仿真适用于非实时业务的最大载干比算法、轮循算法和比例公平算法，并对比了它们的主要性能。针对目前链路自适应所带来的调度权值难选取的问题，提出一种基于区域划分的调度算法，该算法针对用户速率不同，对用户进行分组，使用户使用无线资源的优先级随用户分组不同而发生变化，仿真结果表明该算法能使整个小区的吞吐量得到提升。另外，针对PF算法中新用户给老用户所带来的“饥饿”现象，提出一种基于区域划分下的联合加权算法，通过对用户信道、业务种类、时延变化、热点区域等四个加权因子的调整，增强了系统对各种用户的适应能力。仿真结果表明该算法能有效避免“饥饿”现象，并具有很强的灵活性。3.学位论文陈远无线网络中缓存管理与分组调度算法的研究2005本文重点研究了多媒体无线分组网络中的缓存管理与分组调度算法。对无线网络的发展做了简单的介绍，对缓存管理和分组调度算法的作用及现有算法进行概述，并提出存在的问题。缓存管理与分组调度同样需要考虑信道条件的影响，提出了一种兼顾信道条件和公平性的无线分组丢弃算法。本文根据缓存的拥塞情况自适应的在信道条件和公平性之间取得平衡。当发生轻微拥塞时，算法将倾向于公平的丢弃分组，以保证所有用户按比例的获取系统资源；当发生中度拥塞时，算法将倾向于丢弃信道条件较差的业务流的分组，结合调度算法暂时降低其发送速率以缓解拥塞；当发生重度拥塞时，算法又将倾向于公平的丢弃分组，通过上层的流控机制，在满足QoS要求的前提下，公平地降低大部分业务流的发送速率，以加速缓解拥塞。本文为了改善网络中RED算法的公平性和自适应能力，引入新的变量——分享指数，取代单个业务流缓存占用量来表征不同业务流对网络资源的占用情况，以克服缓存占用量表征公平性的缺陷。提出了基于模糊逻辑控制的缓存管理算法。本章提出多跳因子与其它缓存管理和分组调度算法相结合，作为这两类算法的辅助和补充，以改进算法在多瓶颈网络中的性能。4.学位论文朱欣刚EVDO系统中的分组调度算法研究及基站侧会话和MAC发送实现2006在第三代移动通信系统中，无线资源管理(RRM)起着越来越重要的作用。分组调度是无线资源管理中重要的组成部分，为保证实时或非实时的各种不同速率的数据业务的Qos，结合无线链路特性，通过分组调度算法为提高无线分组数据业务的性能提供了优化和保障。(2DMA2000是第三代移动通信系统的主流标准之一，EVDO是CDMA2000-1x的演进增强版本，研究EVDO系统的分组调度技术具有重大的现实意义。本文首先介绍了无线分组调度算法相关的概念和背景，接着讨论了EVDO系统中的分组调度算法，分析和比较了目前存在的各种主要算法，并对MLWDF(ModifiedLargestWaitDelayFirst)算法进行了一些改进，并通过计算仿真比较这些算法的性能。论文的另一部分工作是EVDO信令基站侧的研发工作。本文对于EVDO无线接口的协议结构和各协议层的功能做了简单的介绍，重点讨论了EVDOAN端MAC协议层发送模块以及Session层流程的设计，并介绍作者对该信令系统的实现过程。5.期刊论文曹李宁.CAOLi-ningTD-SCDMA系统RNC设备中的分组调度方法-无线通信技术2008,17(3)本文系统介绍了TD-SCDMA系统RNC设备的分组调度算法.先从分组调度算法的由来谈起,随后重点介绍了TD-SCDMA系统中分组调度的实现原理以及关键算法,希望能够对相关设计开发人员以及感兴趣的人士提供参考.6.学位论文徐斌阳无线资源管理及业务QoS保障机制研究2007无线业务应用的快速增长一方面造成无线资源短缺，另一方面对无线系统的资源管理机制的有效性提出更高的要求。对于给定业务应用需求，如何提高无线资源利用效率一度成为无线资源管理研究的热点，而且也是本文研究的出发点。本文针对面向无线业务承载的无线资源管理算法及业务QoS保障机制展开研究。针对第三代移动通信系统WCDMA的交互类分组数据业务应用，本文对采用不同扩频因子专用传输信道承载分组数据业务的分组调度机制进行了研究，提出了一种基于MAC业务量测量的分组调度算法。该算法通过对用户分组在不同传输速率专用传输信道上的信道切换来提高信道利用率和减小分组传输时延。为了在HSDPA中实现对混合业务的有效支持，本文设计了一种提供业务QoS区分和QoS保障的资源分配方案。该方案通过由业务QoS要求和所得QoS水平确定的分组队列优先级来分配系统资源，为不同QoS要求的分组队列提供所需的资源份额，从而实现系统资源的合理分配，在提供业务可靠QoS保障的同时获得最大系统容量。针对多媒体业务应用，本文对无线资源管理机制的资源分配公平性问题进行了研究，提出了一种建立在多个QoS参数上的QoS需求公平性准则。以分组调度算法QoS需求公平性为例，本文提出了一种基于随机过程、概率统计的分组调度算法QoS需求公平特性理论分析模型。并对两种具有吞吐量最优特性支持实时多媒体业务应用的分组调度算法在典型语音和视频多媒体应用环境下的QoS需求公平性进行了理论分析。在此基础上，提出了一种有效改善QoS需求公平性能的M-Exp分组调度算法，以提高不同类型业务间的服务公平和系统容量。以上研究均是对系统内的资源进行优化利用。一种基于频谱感知的认知无线电系统可以通过频谱共享方式优化利用系统间的无线频谱资源。本文对采用“主一从”工作模式认知无线电系统承载实时和非实时混合业务的频谱分配和分组调度算法进行了研究。为了在动态可用频谱资源下为实时业务提供QoS保障，本文提出了一种根据可用频谱数量变化自适应调整实时业务和非实时业务之间的资源配额来为实时业务提供可靠OoS保障的频谱自适应分组调度算法。该算法在为实时业务提供QoS保障的同时，通过利用非实时业务多用户分集提高系统频谱利用效率。此外，本文针对认知无线系统干扰约束条件下的联合功率控制机制进行了研究，提出一种应用在限制区内考虑业务传输速率需求的多用户联合功率控制方案。同认知无线电典型系统无线区域网协议提案中的两种联合功率控制方案相比较，该方案能在满足干扰约束前提条件下提供更可靠业务Qos保障，同时获得更大系统容量。7.学位论文宋舰无线网络中分组调度算法的研究2004该文重点研究了多媒体无线分组网络中的分组调度算法.第二章考虑了将有线网络调度算法引入无线网络中应该注意的问题,并提出了一种领先流固定比例补偿的无线公平调度算法,算法区分不同的服务类别并可根据其业务需要进行不同的调度.考虑到无线信道的特殊性,算法引入了补偿和再分配模式.算法的补偿模式完全针对那些获得额外服务的业务流,采取了领先流固定释放其预约速率的一定比例带宽用于补偿的策略,再分配模式考虑到了补偿完成后的一些特殊情况.这种无线公平调度算法实质是通过补偿算法和再分配算法对各个连接的权重进行调整,从而实现补偿,在调度本身上仍然使用了传统的调度算法.无线公平调度算法本身并不改变传统调度的算法(WFQ,WF'2Q等等),可以理解为传统调度算法和权重调整算法的结合.第三章提出一种滞后流固定比例获得补偿的无线公平调度算法.同第二章中算法相比,这种算法改变了补偿模式的实现方法,采用了针对滞后流在补偿过程中按照其预约速率的固定比例获得补偿的方式,同时,做出补偿的连接均为那些获得额外服务的连接.第四章提出一种仅改变滞后流权重而获得补偿的无线公平调度算法.同第二章算法相比,这种算法也是改变了补偿模式的实现方法,采用了仅仅增加滞后流权重的方式,这样也可以实现对滞后流的补偿.同时,我们比较了第二章至第四章中三种不同的无线公平调度算法.第五章提出了一种结合预留资源进行补偿的无线公平调度算法.当系统呼叫切换频率很低时,将预留资源的空闲部分中的一部分用于补偿,以提高系统的资源利用率;当系统呼叫切换频率很高时,进行补偿的业务流均为那些获得额外服务的业务流,其中补偿模式可以采用第二章至第四章中的任意补偿算法.第六章提出了将无线公平调度算法应用于GPRS网络中的方案,并通过仿真证明这种方案是完全可行的.仿真结果表明在应用了第三章中的无线公平调度算法后,系统的公平性得到了提高.第七章进行了全文总结.8.学位论文李健颖认知无线电系统分组调度算法研究2007认知无线电通过对授权频谱进行“二次利用”的方式，为缓解频谱资源缺乏与日益增长的无线接入需求之间的矛盾提供了一个可行的思路。随着近年来频谱资源的日趋紧张和用户对宽带无线业务需求的不断增长，这种新的无线接入技术已成为无线通信领域的研究热点。分组调度是无线资源管理的重要组成部分，能够为用户提供可靠的QoS保证，并能在一定程度上提高系统容量，是决定认知无线电系统性能的关键技术之一。本文就认知无线电系统的分组调度算法进行了较为全面深入的研究。论文首先简要介绍了认知无线电的相关研究背景和无线资源管理、分组调度的基本概念，并简要分析了认知无线电环境下的无线资源管理与分组调度特点。接下来，论文介绍了现有的典型分组调度算法，并通过仿真研究了它们在认知无线电系统中的性能。仿真结果表明，当认知无线电系统的负载变大时，现有的分组调度算法将无法为所有业务提供可靠的QoS保证。究其原因，则在于现有．的分组调度算法缺乏对认知无线电系统中可用频谱资源的动态变化的适应性。针对现有算法应用于认知无线电系统所存在的问题，论文提出了一种适用于认知无线电系统的自适应分组调度算法。该算法在认知无线电系统的系统模型下，根据实时与非