LTE/LTE-A系统下行QoS的分组调度算法研究

摘要

随着移动通信技术的发展以及无线多媒体业务不断地推陈出新，下一代移动通信网络在支持更高的传输速率的基础上，能够满足不同业务的QoS要求并且容纳更多的用户，一直以来是人们的追求。有效的无线分组调度算法正是实现这一目标的关键。本文正是以LTE/LTE-Advanced系统下行链路为背景，基于QoS的分组调度算法的研究。
　　论文首先对LTE/LTE-Advanced移动通信系统给予简要的介绍，然后对无线通信系统中的分组调度进行了归纳，最后分别针对LTE和LTE-Advanced系统下行链路中的分组调度进行探讨。本文的主要研究工作和成果可以概括为以下两点：
　　第一，针对实时业务和非实时混合业务提出了基于LTE系统下行链路的两种分组调度算法，MAC层的队列状态信息与物理层的信道状态信息在算法设计中给予了综合考虑。首先，本文基于LTE系统下行链路，针对实时业务给出了一种改进的调度算法，赋予每个用户不同调度优先级，实时用户的QoS要求得到较好的满足。然后，对于实时和非实时混合业务情况下，在算法设计中加入了时延调整因子、信道质量方差、有效传输速率等参数。使得实时业务用户的时延需求与非实时业务用户的传输速率都得到保证，用户公平性性能也有了明显的提升。
　　第二，基于LTE-Advanced系统引入中继通信的特点，提出一种可以根据信道质量和包时延动态调整传输速率以增加系统的吞吐量，通过对数据包业务的分类和速率限制及信道状态的综合考虑，对用户和中继结点进行合理调度来更好满足用户的QoS需求的分组调度算法。由于中继站点自身有很强的处理能力，包括具有部分的基站判决能力，能通过辅助基站对移动终端做出相应判决来减轻对基站的负担，配合基站进行资源优化分配，来提高资源利用率和数据传输速度，提升系统性能。