本文關(guān)鍵詞： LTE 專網(wǎng) 無線資源管理 調(diào)度 資源分配　出處：《東南大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：專網(wǎng)移動通信系統(tǒng)是為了滿足行業(yè)指揮調(diào)度需求而開發(fā)的、面向行業(yè)應(yīng)用的專用無線通信系統(tǒng),主要用于處理諸如火災(zāi)、地震等緊急事件。隨著無線移動通信技術(shù)的快速發(fā)展,專網(wǎng)通信系統(tǒng)對寬帶多媒體業(yè)務(wù)的需求也日益顯著,行業(yè)人員在應(yīng)用專網(wǎng)通信系統(tǒng)進行指揮調(diào)度的過程中,不僅要求“聽得到”,還要求“看得見”,促使專網(wǎng)通信系統(tǒng)向數(shù)據(jù)寬帶化、業(yè)務(wù)多樣化發(fā)展。傳統(tǒng)的UMTS或者HSPA系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足專網(wǎng)系統(tǒng)的要求,LIE作為3G的演進技術(shù),通過采用OFDM、MIMO等技術(shù),能夠支持高速率多用戶的多媒體業(yè)務(wù)傳輸,因此采用基于LTE的專網(wǎng)移動通信系統(tǒng)能夠滿足其所要求的業(yè)務(wù)傳輸要求。在無線移動通信系統(tǒng)中,由于無線資源的有限性、無線信道的時變性以及多用戶之間的資源競爭,多用戶的QoS很難得到滿足,必須采用合理的無線資源管理技術(shù)。因此本文研究了基于LTE專網(wǎng)的下行無線資源管理技術(shù)。首先,本文介紹了專網(wǎng)移動通信系統(tǒng)的發(fā)展以及特點,并闡述了LTE專網(wǎng)系統(tǒng)的公網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ),包括LTE公網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)、MAC結(jié)構(gòu)、資源調(diào)度中的時頻資源結(jié)構(gòu)和調(diào)度策略、QoS承載以及系統(tǒng)中采用的關(guān)鍵技術(shù)。然后,本文重點研究了LTE系統(tǒng)中傳統(tǒng)的調(diào)度算法,對不同的算法進行了仿真性能分析,在此基礎(chǔ)上研究了LTE系統(tǒng)中的吞吐量性能上界,并提出了一種次優(yōu)化資源分配方案。該方案通過將最大系統(tǒng)吞吐量的整數(shù)規(guī)劃問題轉(zhuǎn)換為基于拉格朗日的規(guī)劃問題,同時采用了次梯度法能容易地找出次優(yōu)解。通過在LTE系統(tǒng)仿真平臺上的性能分析,可以看出該算法可以很好地逼近系統(tǒng)吞吐量上界。最后,本文提出了一種減小LTE專網(wǎng)系統(tǒng)中下行業(yè)務(wù)傳輸時延的聯(lián)合調(diào)度和資源分配算法。該算法充分考慮了用戶業(yè)務(wù)的傳輸時延以及信道狀態(tài),動態(tài)計算用戶的調(diào)度優(yōu)先級,然后計算每個調(diào)度用戶所需要的無線資源塊數(shù)目,并按照調(diào)度優(yōu)先級的大到小順序依次給用戶分配具體的資源。仿真結(jié)果表明,該算法在一定上程度上減少了系統(tǒng)中用戶業(yè)務(wù)傳輸時延,同時提高了系統(tǒng)吞吐量,滿足了系統(tǒng)傳輸以及用戶的需要。
[Abstract]:The special network mobile communication system is developed to meet the needs of the industry command and dispatch. The special wireless communication system is mainly used to deal with emergency events such as fire and earthquake. With the rapid development of wireless mobile communication technology, The demand for broadband multimedia services in the private network communication system is also increasingly obvious. In the process of applying the private network communication system to conduct command and dispatch, It requires not only "audible", but also "visible" to promote broadband data and diversified services in private network communication systems. Traditional UMTS or HSPA systems can no longer meet the requirements of private network systems. Lie is the evolution technology of 3G. By using OFDM LTE and other technologies, it can support the transmission of multimedia services with high speed and multi-user. Therefore, the private network mobile communication system based on LTE can meet the requirements of the service transmission. In the wireless mobile communication system, Due to the limitation of wireless resources, the time-varying of wireless channel and the competition of resources among multi-users, the QoS of multi-user is difficult to satisfy. Therefore, this paper studies the downlink wireless resource management technology based on LTE private network. Firstly, this paper introduces the development and characteristics of private network mobile communication system. The technical foundation of LTE private network system is expounded, including the LTE system architecture, the time-frequency resource structure and scheduling strategy, and the key technologies used in the system. In this paper, the traditional scheduling algorithm in LTE system is studied, and the simulation performance of different algorithms is analyzed. On this basis, the upper bound of throughput performance in LTE system is studied. A suboptimal resource allocation scheme is proposed, in which the integer programming problem of maximum system throughput is transformed into a Lagrangian based programming problem. At the same time, the sub-gradient method is used to find the sub-optimal solution easily. Through the performance analysis on the LTE system simulation platform, it can be seen that the algorithm can well approach the upper bound of the system throughput. Finally, In this paper, a joint scheduling and resource allocation algorithm for reducing the transmission delay of downlink services in LTE private network systems is proposed, which takes full account of the transmission delay and channel state of user services, and dynamically calculates the scheduling priority of users. Then, the number of radio resource blocks needed for each scheduling user is calculated, and the specific resources are assigned to the user in order of scheduling priority. The simulation results show that, To some extent, this algorithm can reduce the delay of user service transmission, improve the throughput of the system, and meet the needs of the system and users.
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5

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本文編號：1545977