WiMAX系统上行链路调度算法研究

摘要

WiMAX是一种宽带无线接入技术，作为4G标准的候选者之一，WiMAX技术能够提供固定的宽带无线接入和移动的宽带无线接入。WiMAX技术能够提供具有QoS保证的多媒体业务支持，高效的资源调度算法是提供多媒体业务支持的关键，本文主要是针对PMP网络拓扑结构下WiMAX系统上行链路调度算法的研究。
　　本文以无线接入技术为出发点，对WiMAX技术、IEEE8021.6标准以及WiMAX链路调度算法研究现状等内容进行了介绍。根据IEEE802.16标准中的MAC层规范，详细的介绍了MAC层规范中与调度机制和QoS机制相关的内容，总结了已有的针对WiMAX系统调度算法的研究。在以上研究的基础上，本文采用了一种联合的调度策略，上行链路资源调度任务由基站和用户站联合完成。以约束优化问题为数学工具，将资源调度问题转化为约束优化问题，并给出了相关的效用模型。本文提出了两种调度算法，并对算法进行了仿真分析。
　　首先，提出一种适用于基站的上行链路调度算法，基站侧上行链路调度算法采用跨层的架构设计，在提高系统吞吐量的同时能够提供一定的调度公平性。
　　然后，提出一种适用于用户站的公平QoS调度算法，用户站侧带宽调度以保证连接QoS要求为主要目标，算法能够保证各类连接的不同 QoS要求，同时保证一定的调度公平性，算法复杂度低、易于实现。
　　最后，搭建了基于OMNeT++的WiMAX系统MAC层仿真平台，设置了详细的仿真环境和仿真参数，在平台上实现算法的性能仿真，给出了本文提出的算法和已有经典算法的仿真结果对比分析。

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第1章 绪论

1.1 选题背景和研究意义

1.2 论文的主要研究内容和章节安排

第2章WiMAX MAC层协议

2.1 WiMAX系统架构

2.2IEEE 802.16标准协议栈结构

2.3 MAC层协议数据单元

2.4 MAC层QoS机制与调度机制

2.5 本章小结

第3章 一种适用于基站的上行链路调度算法

3.1 已有WiMAX系统上行链路调度方案

3.2 WiMAX上行调度策略

3.3 一种跨层设计的上行链路调度算法

3.4 本章小结

第4章 一种适用于用户站的公平QoS调度算法

4.1 基于连接满意程度的效用函数

4.2 用户站带宽调度效用最优化问题

4.3 基于效用的公平QoS调度算法

4.4 本章小结

第5章 WiMAX上行链路调度算法性能仿真分析

5.1 OMNeT++网络仿真平台

5.2 基于OMNeT++的WiMAX系统MAC层仿真设计

5.3 调度算法性能仿真分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢