本文關鍵詞：LTE無線資源調(diào)度算法研究及NS-3仿真平臺實現(xiàn)

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【摘要】：隨著各種類型無線應用的蓬勃發(fā)展,無線通信系統(tǒng)也呈現(xiàn)出寬帶化及移動化的發(fā)展趨勢。在此形勢下,第四代移動通信技術發(fā)展迅速。長期演進(Long Term Evolution, LTE)項目在第三代移動通信(The3rd Generation Telecommunication,3G)基礎上提出,它對3G的空中接入技術進行了改進,在滿足更高頻譜效率、更小時延和更高傳輸速率要求的同時,能夠更好地滿足各種業(yè)務的服務質量(Quality of Service, QoS)需求。 LTE提出了一系列領先的技術,其中重要的一點就是在傳統(tǒng)宏蜂窩小區(qū)基礎上,引入了不同種類低功率節(jié)點(Low Power Nodes, LPN)所構成的微蜂窩小區(qū),包括家庭基站、微基站、微微基站、中繼和分布式天線系統(tǒng)等。這種架構能夠提高系統(tǒng)覆蓋范圍和容量,也為學術研究和實際應用帶來了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的資源調(diào)度算法都是基于宏小區(qū)的,沒有考慮到宏小區(qū)、LPN共存時資源分配可能帶來的不公平性,小區(qū)重疊密集覆蓋所可能帶來的干擾也是急需解決的重要問題。 本文考慮了LTE分層小區(qū)架構的特點,結合干擾協(xié)調(diào)和自適應資源預留的思想,在前人研究成果的基礎之上提出了一種改進的指數(shù)比例公平資源調(diào)度算法,并對其性能進行了仿真驗證。此外,還參與搭建了基于網(wǎng)絡仿真器(Network Simulator3, NS-3)的LTE系統(tǒng)級仿真平臺,對無線鏈路控制(Radio Link Control, RLC)層進行了完善,還搭建了信道模型。本文的主要工作總結如下： 首先對LTE系統(tǒng)架構進行了概述,詳細地探討了LTE系統(tǒng)的資源調(diào)度。本文歸納了資源調(diào)度的影響因素,分析了LTE系統(tǒng)資源調(diào)度存在的實際限制,并且根據(jù)是否考慮信道和QoS,將資源調(diào)度算法進行了分類,另外還對分層小區(qū)架構下資源調(diào)度面臨的問題進行了總結。 提出了一種改進的指數(shù)比例公平資源調(diào)度算法。針對LTE系統(tǒng)中的宏小區(qū)-毫微微小區(qū)分層網(wǎng)絡架構,采用了雙排樓層仿真場景,同時考慮層間和層內(nèi)的干擾協(xié)調(diào)策略,提出了基于時域和頻域的自適應資源預留算法,保證宏小區(qū)用戶的公平性,最終提出了考慮多種業(yè)務流的資源調(diào)度策略,可以對不同業(yè)務流的優(yōu)先級進行區(qū)分。從仿真結果可以看出,相比傳統(tǒng)資源調(diào)度算法,所提算法在保證所有用戶公平性的前提下,QoS性能和系統(tǒng)吞吐量也達到了更好的效果。 基于NS-3軟件搭建了LTE系統(tǒng)級仿真平臺,并且在仿真平臺已有各層功能基礎上進一步改進。為了使仿真平臺能夠應對惡劣的信道狀況,修改了RLC層,增加了其數(shù)據(jù)包重傳的功能來減小誤碼率和丟包率。還根據(jù)協(xié)議和場景需求,搭建了完整的信道模型,修改了大尺度衰落模型,增加了小尺度衰落模型,完善了對于無線傳輸環(huán)境的模擬仿真。
【關鍵詞】：長期演進項目 資源調(diào)度 分層網(wǎng)絡 指數(shù)比例公平
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 研究背景與意義12-13
• 1.2 無線資源管理概述13-17
• 1.3 本文的主要工作及章節(jié)安排17-19
• 第二章 LTE系統(tǒng)的無線資源調(diào)度19-30
• 2.1 LTE系統(tǒng)概述19-21
• 2.1.1 LTE系統(tǒng)架構19-20
• 2.1.2 LTE協(xié)議棧20-21
• 2.2 LTE系統(tǒng)資源調(diào)度21-28
• 2.2.1 資源調(diào)度影響因素21-24
• 2.2.2 資源調(diào)度算法總結24-26
• 2.2.3 持續(xù)和半持續(xù)調(diào)度26-28
• 2.3 LTE分層小區(qū)架構資源調(diào)度概述28-29
• 2.4 本章小結29-30
• 第三章 基于LTE分層小區(qū)架構的無線資源調(diào)度算法30-44
• 3.1 前言30-31
• 3.2 系統(tǒng)架構及場景模型31-32
• 3.3 基于分層小區(qū)的無線資源調(diào)度算法32-39
• 3.3.1 干擾協(xié)調(diào)策略32-33
• 3.3.2 自適應資源預留算法33-35
• 3.3.3 改進的指數(shù)比例公平資源調(diào)度算法35-39
• 3.4 仿真及性能分析39-43
• 3.4.1 仿真參數(shù)設置39-40
• 3.4.2 仿真結果分析40-43
• 3.5 本章小結43-44
• 第四章 LTE系統(tǒng)級仿真平臺搭建44-59
• 4.1 NS-3仿真平臺概述44-48
• 4.1.1 NS-3仿真軟件概述44-47
• 4.1.2 LTE模型概述47-48
• 4.2 RLC層修改48-55
• 4.2.1 修改方案設計48-51
• 4.2.2 修改實現(xiàn)過程51-55
• 4.3 信道模型搭建55-58
• 4.3.1 信道仿真流程概述55
• 4.3.2 信道仿真實現(xiàn)步驟55-58
• 4.4 本章小結58-59
• 第五章 總結與展望59-61
• 5.1 全文工作總結59
• 5.2 下一步的工作59-61
• 參考文獻61-65
• 附錄65-68
• 致謝68-69
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文目錄69

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10 湯e，

本文編號：942857