本文關(guān)鍵詞：基于NS3的LTE上行調(diào)度研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：近年來,隨著移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展,人們對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求更加多元化。在LTE系統(tǒng)中,由于提供了無線資源的管理功能,可以通過不同的資源調(diào)度算法對(duì)有限的無線資源進(jìn)行進(jìn)行合理地分配,來高質(zhì)量地滿足人們對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的多元化需求。論文首先闡述了LTE系統(tǒng)及其上行資源調(diào)度過程,介紹了FDD幀結(jié)構(gòu)、SC-FDMA技術(shù)、緩存狀態(tài)報(bào)告、自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)、混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳技術(shù)等,并依據(jù)NS3 LTE調(diào)度器接口規(guī)范,設(shè)計(jì)了NS3平臺(tái)調(diào)度器的調(diào)度流程。然后,在單小區(qū)下,為了滿足上行資源分配連續(xù)性的要求,提出對(duì)資源塊進(jìn)行分組后應(yīng)用于傳統(tǒng)的調(diào)度算法上。并針對(duì)已有的調(diào)度算法無法滿足邊緣用戶保證比特速率(GBR)需求的缺點(diǎn),進(jìn)一步提出了GBR-PF算法。首先,根據(jù)用戶上報(bào)的BSR確定資源塊分組后,修改算法將資源塊組作為最小調(diào)度單位,對(duì)比經(jīng)典的調(diào)度算法,修改后的算法,減少了信令開銷,保證了資源塊連續(xù)性。然后對(duì)修改后的算法:RR-M、MT-M、PF-M,在NS3平臺(tái)上實(shí)現(xiàn),并搭建仿真模型測試分析其性能,得出結(jié)論:PF-M算法在保證用戶的公平性下,依然具有很高的吞吐量。最后,為保證邊緣用戶的GBR要求,在PF-M的調(diào)度優(yōu)先級(jí)公式中加入GBR因子,這樣在當(dāng)用戶的平均傳輸速率低于用戶的GBR要求時(shí),會(huì)對(duì)該用戶進(jìn)行強(qiáng)制調(diào)度,為該用戶分配資源。在NS3平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)GBR-PF算法,并搭建仿真模型測試分析PF-M與GBR-M算法的性能,經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),GBR-PF算法可以很好的滿足邊緣用戶的GBR需求,相比較PF-M算法使得邊緣用戶的吞吐量提升大約27.8%。最后,在多小區(qū)下,在采用頻率復(fù)用方案的基礎(chǔ)上,修改GBR-PF算法,實(shí)現(xiàn)了軟頻率復(fù)用方案下的GBR-PF-M算法。首先,為確定較好的頻率復(fù)用方案,先對(duì)全頻率復(fù)用、部分頻率復(fù)用、軟頻率復(fù)用三種頻率復(fù)用方案進(jìn)行理論上分析,再通過仿真模型測試,最終確定了軟頻率復(fù)用(SFR)方案。然后,在GBR-PF算法的基礎(chǔ)上,對(duì)資源塊重新分為M組,M為用戶數(shù),這種資源塊平均分組的方式降低了原來由BSR確定分組的復(fù)雜度。最后,在NS3平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)SFR+GBR-PF-M方案,并與SFR+PF-M方案進(jìn)行對(duì)比分析,通過搭建仿真模型進(jìn)行分析測試,得出結(jié)論:對(duì)已經(jīng)可以提高邊緣用戶吞吐量的軟頻率復(fù)用方案基礎(chǔ)上,GBR-PF-M算法可以進(jìn)一步使邊緣用戶的吞吐量提高大約18.8%。
【關(guān)鍵詞】：LTE 上行調(diào)度 邊緣用戶吞吐量 NS3
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對(duì)照表11-12
• 縮略語對(duì)照表12-16
• 第一章 緒論16-20
• 1.1 研究背景16-17
• 1.2 LTE演進(jìn)過程及性能要求17-18
• 1.3 論文章節(jié)安排18-20
• 第二章 LTE系統(tǒng)概述20-30
• 2.1 LTE物理層上行關(guān)鍵技術(shù)20-22
• 2.1.1 系統(tǒng)無線幀結(jié)構(gòu)20-22
• 2.1.2 SC-FDMA技術(shù)22
• 2.2 上行鏈路調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)22-27
• 2.2.1 調(diào)度方式22-23
• 2.2.2 上行調(diào)度流程23-24
• 2.2.3 緩沖區(qū)狀態(tài)報(bào)告24-25
• 2.2.4 用戶數(shù)據(jù)處理過程25
• 2.2.5 混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳技術(shù)25-26
• 2.2.6 自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)26-27
• 2.3 小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)技術(shù)27-29
• 2.3.1 小區(qū)間干擾基本概念27-28
• 2.3.2 小區(qū)間干擾控制技術(shù)28
• 2.3.3 上行功率控制技術(shù)28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 NS3平臺(tái)下LTE調(diào)度器模塊30-38
• 3.1 NS3仿真平臺(tái)30-32
• 3.1.1 NS3基本概念30-31
• 3.1.2 LTE模塊介紹31-32
• 3.2 分組資源調(diào)度器設(shè)計(jì)32-37
• 3.2.1 調(diào)度器接口實(shí)現(xiàn)33
• 3.2.2 資源調(diào)度器信令處理33-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第四章 單小區(qū)下LTE上行調(diào)度算法38-56
• 4.1 經(jīng)典的調(diào)度算法38
• 4.2 上行頻域資源分配的約束38-40
• 4.3 經(jīng)典調(diào)度算法的修改40-43
• 4.3.1 輪詢調(diào)度算法41
• 4.3.2 最大吞吐量調(diào)度算法41-42
• 4.3.3 比例公平調(diào)度算法42-43
• 4.4 修改后的調(diào)度算法間對(duì)比分析43-47
• 4.4.1 調(diào)度算法衡量指標(biāo)43-44
• 4.4.2 算法對(duì)比分析44-47
• 4.5 保證GBR的上行調(diào)度算法47-54
• 4.5.1 調(diào)度優(yōu)先級(jí)公式47-49
• 4.5.2 調(diào)度算法流程49-51
• 4.5.3 算法對(duì)比分析51-54
• 4.6 本章小結(jié)54-56
• 第五章 多小區(qū)下LTE上行調(diào)度算法56-68
• 5.1 頻率復(fù)用技術(shù)56-62
• 5.1.1 全頻率復(fù)用56-57
• 5.1.2 部分頻率復(fù)用57-58
• 5.1.3 軟頻率復(fù)用方案58-59
• 5.1.4 頻率復(fù)用方案性能對(duì)比分析59-62
• 5.2 多小區(qū)下保證GBR的資源調(diào)度算法62-67
• 5.2.1 GBR-PF算法的修改62-63
• 5.2.2 頻率復(fù)用方案與GBR-PF-M整合63-64
• 5.2.3 算法對(duì)比分析64-67
• 5.3 本章小結(jié)67-68
• 第六章 總結(jié)和展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-72
• 致謝72-74
• 作者簡介74-75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：884436