基于半静态调度的LTe-A下行VoIP优化策略

摘要

高级长期演进(LTE-A)是真正意义上的下一代4G通信系统，它作为LTE平滑演进的目标，在原有的技术和基本框架上，加入了一些新的功能，例如传输模式九和增强型下行物理控制信道(EPDCCH)等。同时，它对各种业务的服务质量也比LTE有着更高的要求。根据其提出的要求，网络协议电话(VoIP)业务仍将在未来LTE-A网络中扮演着比较重要的角色。因此可靠的VoIP性能对于LTE-A系统来说是至关重要的。本文对LTE-A系统下基于半静态调度(SPS)的VoIP的控制信令和调度算法进行了深入的研究。
　　本文首先根据SPS和VoIP的特点并结合EPDCCH技术，设计了一种新的下行控制信令(DCI)格式:压缩了载波指示、分配类型标识、资源块分配、HARQ进程标识、天线端口，扰码标识、层数、MCS、NDI和RV字段。与典型58比特大小的DCI2C相比，本文设计的方案减少到22比特。链路级和系统级仿真结果表示，使用压缩过后的DCI在解调信噪比上有优势，相对应的VoIP系统容量与传统DCI相比，最多提高了6％。其次，对SPS模式下，调度优先级的算法做了新的改进。基于新传优先于重传的原则，尽可能挖掘SPS更多的潜能;在同为新传或同为重传的数据包之间，根据VoIP的时延敏感特性，采用先进先出调度算法，无论在仿真和实际部署中都较为简化。仿真结果显示，采用新的调度优先级算法设定，系统容量与传统算法相比，提高了约8％;消耗控制信令下降到最多只要十个。进一步，本文重点研究了SPS给新传数据包分配带宽时，对链路自适应进行偏置的技术。通过链路自适应偏置，让新传数据包占用较小带宽，把风险适当转移给重传。在LTE-A下，动态调度的重传可以获得较高的增益。仿真结果表明，在LTE-A TM9模式下，结合上述所说的压缩DCI方案和调度优先级算法，该策略可以在以多消耗一到两个的控制信道单元为代价的情况下，与本文之前的优化方案相比，最多提高约20％的VoIP容量并且优化了时延和系统占用RB方面的性能。最后，通过应用本文提出的优化策略，与之前LTE-A下TM9的VoIP相比，当链路自适应偏置针对具体场景取到合适的值时，最多能获得大约32％的容量增益。

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摘要

引言

1．1 语音通信在移动通信的概况

1．2 LTE系统对VoIP的支持

1．3 课题研究意义

1．4 本文的工作内容安排

2 调度和VoLTE相关知识

2．1 调度的常规考虑和算法

2．1．1 资源分配策略的常规考虑

2．1．2 LTE资源调度考虑

2．1．3 常见调度算法

2．2 VoIP的调度策略

2．2．1 VoIP特点及仿真建模

2．2．2 常见的LTE VoIP调度策略

2．3 LTE-A与VoIP

2．3．1 TM9

2．3．2 EPDCCH

2．4 本章小结

3 基于SPS的DCI设计

3．1 SPS模式下VoIP的传统DCI格式

3．1．1 SPS特有的激活／释放DCI

3．1．2 LTE-A重传DCI

3．2 一种新的基于SPS的DCI

3．2．1 减少资源分配指令开销

3．2．2 RA Type0

3．2．3 RA Type1

3．2．4 针对VoIP的资源指示分配

3．2．5 其他控制信令的精简优化

3．3 仿真结果分析

3．4 本章小结

4 基于SPS的调度和LA优化策略

4．1 调度优先级设定优化

4．2 链路自适应偏置优化

4．3 仿真结果及分析

4．3．1 TM1仿真结果

4．3．2 TM9仿真结果

4．4 本章小结

5 结论

参考文献

作者简历

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