本課題是在C-RAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下對LTE通信協(xié)議棧MAC層調(diào)度算法的研究。在MAC層的無線資源調(diào)度算法研究中,重點(diǎn)關(guān)注優(yōu)化上行資源分配和研究下行資源調(diào)度算法。調(diào)度算法的優(yōu)劣直接關(guān)系到LTE通信系統(tǒng)協(xié)議處理能力,對整個LTE系統(tǒng)具有重要的意義。在上行資源分配算法中普遍缺乏資源最佳匹配,資源利用率不高的問題。針對該問題本課題采用RME算法與圖論中Kuhn-Munkres算法相結(jié)合,完成TD-LTE上行資源分配任務(wù)。并對提出的算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證,通過與其它算法對比發(fā)現(xiàn):本課題提出的算法在資源吞吐量和資源利用率方面都有所提升。在下行資源調(diào)度算法研究中,常見的算法缺少考慮在實(shí)際混合業(yè)務(wù)場景下的調(diào)度需求。針對該問題本課題不僅考慮非實(shí)時業(yè)務(wù)下的非實(shí)時特性需求,還要兼?zhèn)鋵?shí)時業(yè)務(wù)的實(shí)時特性。以此來支持多個用戶、多種業(yè)務(wù)的高效穩(wěn)定傳輸。通過仿真對比,本課題提出的算法在時延和吞吐量方面均表現(xiàn)良好。本課題除了對MAC層資源調(diào)度算法進(jìn)行研究之外,在理解MAC層關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)之上,對MAC層各個子模塊進(jìn)行開發(fā)。本課題主要工作如下:1.提出一種優(yōu)化上行資源分配新算法,傳統(tǒng)的上行資源塊預(yù)分配算法中存在的系統(tǒng)吞吐量低,實(shí)際資源利用率不高。設(shè)計一種高效的預(yù)分配算法,旨在提高系統(tǒng)吞吐量,保證數(shù)據(jù)傳輸速率,進(jìn)而提升資源利用率。2.設(shè)計一種適應(yīng)于多種業(yè)務(wù)混合場景的下行調(diào)度算法。綜合考慮實(shí)時性與非實(shí)時性的特點(diǎn)。既要考慮實(shí)時業(yè)務(wù)中對時延要求高的用戶進(jìn)行優(yōu)先分配資源,同時對于未達(dá)到業(yè)務(wù)最小速率的用戶提供服務(wù)機(jī)會,提高獲得資源的可能性。并在分配資源過程中引入用戶實(shí)際傳輸業(yè)務(wù)量的考慮,最大限度的提升非實(shí)時業(yè)務(wù)的吞吐量,減少資源的浪費(fèi)。3.開發(fā)LTE系統(tǒng)MAC層通信功能子模塊,本課題將對各個功能模塊進(jìn)行開發(fā)設(shè)計,實(shí)現(xiàn)協(xié)議規(guī)定的用戶面和控制面的通信功能。整個系統(tǒng)模塊開發(fā)使用C語言在linux系統(tǒng)操作平臺完成,并在硬件和軟件平臺上完成對MAC層通信功能單元測試和集成測試。
【學(xué)位單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

第一章 緒論究背景及意義幾年，移動用戶量的不斷增加，用戶需求從單一的短信電話業(yè)務(wù)提升為實(shí)、網(wǎng)上社交業(yè)務(wù)、游戲業(yè)務(wù)等這些密集數(shù)據(jù)量業(yè)務(wù)。據(jù)工信部發(fā)布的《20濟(jì)運(yùn)營情況》顯示：僅 11 月當(dāng)月戶均移動互聯(lián)網(wǎng)介入流量達(dá) 2.39G，比去50.9%[1]。圖 1.1 是 2016 年 11 月至 2017 年 11 月移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量和戶接入流量情況。隨著日益增長的接入流量，目前常見的蜂窩式接入網(wǎng)架構(gòu)，用戶的體驗(yàn)度不斷下降，甚至嚴(yán)重影響了通信系統(tǒng)的性能穩(wěn)定。而且在架構(gòu)下存在著不同的基站間、網(wǎng)絡(luò)間軟硬件資源不能共享的瓶頸[2]。為了問題中國移動提出 C-RAN 接入網(wǎng)架構(gòu)，是目前最能滿足 5G 要求的接入

圖 1.2 C-RAN 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)AN 與分布式基站對比在遠(yuǎn)端無線射頻單元和基帶處理單元的連接關(guān)系上再是單一的固定連接關(guān)系，而是利用虛擬的基帶基站來處理遠(yuǎn)端無線射頻接收信號，這種操作優(yōu)勢在于處理遠(yuǎn)端無線射頻單元信號使用實(shí)時虛擬技源，可以使資源達(dá)到全局最優(yōu)利用。虛擬技術(shù)是通過基帶池中的處理器構(gòu)射頻單元不屬于任何一個基帶處理單元實(shí)體[4]。 1.2 的 C-RAN 架構(gòu)中與傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)另一個明顯不同是對遠(yuǎn)程站點(diǎn)的基U）的改變。在蜂窩架構(gòu)中，會利用基帶單元去處理互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、多協(xié)議功能N 架構(gòu)下會把 BBU 集中在虛擬 BBU 池中，這樣做可以提高處理效率、降減少資源消耗、促進(jìn)可擴(kuò)展性等優(yōu)勢。再加上遠(yuǎn)程射頻頭（RRH）的模數(shù)轉(zhuǎn)、濾波等功能，以超過 1Gbps 的速度快速連接到 BBU 池，更好的減少時用云計算能力可以處理更加復(fù)雜的控制任務(wù)。所以 C-RAN 架構(gòu)可以完美絡(luò)中。

E 系統(tǒng)介紹TE 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)E 標(biāo)準(zhǔn)由 3GPP 開發(fā)，它繼承了眾多 3GPP 早起開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)（UMTS 和 HSP義上說，它反映了這些技術(shù)的進(jìn)步，是在這些技術(shù)的基礎(chǔ)上推出的準(zhǔn) 4G 系化工作最終于 2008 年完成（3GPP 發(fā)布版本 8）[18]，R8 版 LTE 標(biāo)準(zhǔn)晚些R9 版，并隨后技術(shù)更新為 R10 版，也就是我們熟知的 LTE-Advanced 標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在譜效率、峰值速率以及用戶體驗(yàn)相關(guān)方面。LTE 的各個要求涵蓋了演統(tǒng)架構(gòu)的兩個基本組件：UMTS 陸基接入演進(jìn)（E-UTRAN），核心分組C）。整個系統(tǒng)的目標(biāo)主要包括：系統(tǒng)容量和覆蓋擴(kuò)展、高峰值數(shù)據(jù)傳輸率戶面和控制面）、多天線支持、成本節(jié)約等。LTE 系統(tǒng)是一種純分組系統(tǒng)，構(gòu)具有以下三個主要部分：核心分組網(wǎng)演進(jìn)（EPC），UMTS 陸基接入RAN），用戶設(shè)備（UE）。三部分的結(jié)構(gòu)關(guān)系以及三者之間的通信接口如圖
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2872980