支持多媒体业务QoS的LTE下行调度算法研究

摘要

随着无线网络的快速发展，越来越多的实时多媒体业务——如 VoIP、Video等业务，应用于LTE系统中。未来移动通信系统需要在满足多业务的服务质量（QoS）要求的同时，高效利用紧缺的无线资源。这是LTE系统无线资源调度的核心问题之一。
　　论文基于笔者参加国家自然科学基金项目的研究心得，调研LTE系统无线资源调度研究成果，针对LTE下行链路实时和非实时多媒体业务需求，提出了自己的调度方案。
　　论文首先概述了课题背景和研究内容。简要介绍了LTE系统，包括网络架构、关键技术、无线资源管理技术，以及经典的LTE下行链路调度算法。在此基础上，论文介绍了笔者自行开发的LTE下行链路系统级仿真平台，包括系统结构、协议栈设计、信道模型等，作为后续调度算法理论研究的验证工具。然后，论文在LTE系统下行通用调度模型的基础上提出了区分实时业务时延约束等级的混合业务调度算法，根据业务时延紧急程度分配资源。仿真结果表明，该算法降低了实时业务的丢包率。进一步，论文又提出基于两层架构的多媒体业务调度算法，上层调度器根据实时业务时延门限要求从无线帧的角度采用改进算法计算每帧的数据包调度量，下层调度器采用基于效用函数的方法为混合业务分配无线资源。仿真结果表明，该算法进一步降低了实时业务丢包率，有效保障了实时业务的QoS，同时获得较高的非实时业务吞吐量。

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第一章 引言

1.1 课题背景

1.2 论文内容及本人所做的工作

第二章 LTE系统介绍

2.1 LTE发展和关键技术

2.2 LTE UTRAN架构和用户平面协议结构

2.3 LTE无线资源管理

2.4 无线资源调度

2.5 本章小结

第三章 LTE系统中下行调度算法的研究

3.1 LTE下行调度系统介绍

3.2 主要调度算法

3.3 LTE资源调度的考虑

3.4 本章小结

第四章 LTE-FDD下行链路系统级仿真平台设计

4.1 概述

4.2 软件设计

4.3 协议栈设计

4.4 信道模型

4.5仿真流程

4.6 仿真结果

4.7 本章小结

第五章 基于多等级时延约束的混合业务调度算法

5.1 概述

5.2 问题描述

5.3 算法模型

5.4 算法原理

5.5 仿真场景及参数

5.6 仿真结果及性能分析

5.7 本章小结

第六章 基于两层架构的LTE多媒体业务的调度算法

6.1 概述

6.2 问题描述

6.3 两层调度系统模型

6.4 上层调度算法介绍

6.5 下层调度算法介绍

6.6 仿真场景及参数

6.7 仿真结果及性能分析

6.8 本章小结

总结与展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢