本文關(guān)鍵詞：基于QoS的超高速無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)調(diào)度算法研究

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【摘要】：本學(xué)位論文的研究課題來(lái)源于國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“超高速無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化與技術(shù)驗(yàn)證研究(項(xiàng)目編號(hào)：2012ZX03004005-003)”。超高速無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(UHT-WLAN, Ultra High Throughput Wireless Local Area Network)通過(guò)對(duì)物理層傳輸方式和MAC層接入進(jìn)行系統(tǒng)增強(qiáng)設(shè)計(jì)以大幅度提高數(shù)據(jù)速率并保障多樣化業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量(QoS, Quality of Service),為用戶(hù)提供更高效可靠的通信服務(wù)。本學(xué)位論文主要研究基于QoS的超高速無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)調(diào)度算法,重點(diǎn)是超高速無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的幀長(zhǎng)優(yōu)化研究與資源分配算法設(shè)計(jì),提出基于超時(shí)違約概率約束的下行幀長(zhǎng)優(yōu)化算法,以及過(guò)載場(chǎng)景下基于超時(shí)違約概率約束的聯(lián)合用戶(hù)調(diào)度與功率分配算法。論文共分為五章,主要包含以下內(nèi)容：第1章介紹課題的研究背景和論文的主要工作,并給出論文的章節(jié)安排。第2章闡述幀長(zhǎng)優(yōu)化和資源分配研究的理論基礎(chǔ)與方法。首先論述超高速無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的MAC層功能組成、物理層幀結(jié)構(gòu)及其定義的業(yè)務(wù)類(lèi)型和QoS參數(shù),然后介紹無(wú)線(xiàn)資源管理的主要內(nèi)容和優(yōu)化理論,研究基于鏈路層的信道建模方法,最后分析了幾種經(jīng)典的調(diào)度算法,并討論超高速無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的分級(jí)調(diào)度設(shè)計(jì)方案。第3章提出基于超時(shí)違約概率約束的下行幀長(zhǎng)優(yōu)化算法。首先基于有效帶寬和有效容量模型分別對(duì)信源的數(shù)據(jù)模式和信道的服務(wù)動(dòng)態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)特性描述,推導(dǎo)鏈路層建模方法中滿(mǎn)足超時(shí)違約概率約束的充分條件,建立超時(shí)違約概率約束下單用戶(hù)MIMO系統(tǒng)的下行幀長(zhǎng)優(yōu)化方程組；然后分析多用戶(hù)MIMO場(chǎng)景中的幀長(zhǎng)優(yōu)化；基于塊衰落瑞利信道通過(guò)數(shù)值迭代方法計(jì)算系統(tǒng)的最佳幀長(zhǎng)。最后從數(shù)據(jù)源參數(shù)、業(yè)務(wù)QoS要求和接收信噪比三個(gè)方面仿真分析所提幀長(zhǎng)優(yōu)化算法的時(shí)延QoS性能。理論分析和仿真結(jié)果表明,該算法能夠很好地保證數(shù)據(jù)傳輸滿(mǎn)足業(yè)務(wù)的超時(shí)違約概率約束。第4章提出基于超時(shí)違約概率約束的聯(lián)合用戶(hù)調(diào)度與功率分配算法。首先分析多用戶(hù)MIMO系統(tǒng)過(guò)載場(chǎng)景中消除用戶(hù)間干擾的預(yù)編碼過(guò)程,然后建立系統(tǒng)用戶(hù)接入和基站發(fā)射功率的約束條件,給出用戶(hù)QoS滿(mǎn)意度權(quán)值的計(jì)算方法,基于有效帶寬和有效容量分析將超時(shí)違約概率約束轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)傳輸速率限制,將聯(lián)合用戶(hù)調(diào)度與功率分配問(wèn)題數(shù)學(xué)建模為多約束條件下以最大化系統(tǒng)加權(quán)吞吐量為目標(biāo)的組合最優(yōu)化問(wèn)題,通過(guò)拉格朗日乘子法給出尋找最優(yōu)用戶(hù)子集及功率分配的算法流程。第5章總結(jié)論文的主要工作,展望下一步的研究方向。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN925.93

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