无线协作通信中资源调度策略的研究

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协作通信以分布式的方式达到协作分集,能有效的对抗信道的多径衰落,提高系统的可靠性和系统容量等。资源调度是无线通信网络的一个重要的组成部分,它的原理是利用无线信道的时变特性,以及不同用户的QOS需求,合理调度和分配资源,保障不同用户不同业务的QOS需求,因此在无线协作通信中对资源调度策略的研究非常关键。在资源调度方面,与传统的蜂窝网络相比,协作通信网络还需要考虑中继节点的选择、无线链路的多跳特性等问题。本文着眼于多源多中继协作模型,对协作网络中的节点资源调度进行了研究,主要研究工作如下:1.设计了一种改进的Max C/I和PF (EMax C/I&EPF)调度策略用于多源多中继协作系统的资源分配。将EMax C/I调度算法用于源节点用户的调度,在用户调度优先级计算上乘以一个相对容量加权因子来改善Max C/I算法存在的不公平性问题。中继节点的选择采用EPF调度算法,根据第二跳中继链路的信道状态信息乘以一个PF调度因子来计算各个中继节点的优先级,从而保证中继节点的负载均衡。将EMax C/I&EPF调度方案与改进前的调度算法进行了仿真比较,结果表明,该方案权衡了系统的吞吐量与各节点调度的公平性。2.设计了一种结合分布式空时码的改进轮询(ERR)分组调度策略。中继节点按照轮询方式进行分组调度,不需要额外的信令开销。在源节点用户的选择上,采用一种基于信噪比最大化的轮询分组调度算法。最后在所调度的用户与选择的中继节点中使用分布式空时码传输,提高系统频谱利用率。并对ERR与普通的RR算法进行了仿真对比,结果表明,所提出的方案性能优于普通的RR算法。3.设计了一种考虑用户QOS的改进PF资源调度策略。协作系统采用分布式调度方案,中继节点有独立的调度功能。在源节点用户中引入QOS的概念,将用户分为GBR用户和Non GBR用户。提出了针对Non GBR用户的改进PF调度算法和针对GBR用户的改进PF调度算法,加入衡量QOS参数的加权因子来计算用户的调度优先级,来保证用户不同的QOS需求。最后将改进后的PF调度方案与传统的三种调度方案进行了仿真比较,结果表明,该方案吞吐量和用户调度公平性介于RR算法与Max C/I之间,可见改进后的算法也权衡了系统的性能与公平性。单独与普通的PF算法比较,结果表明改进后的PF算法可以根据用户不同的QOS需求分配资源,达到合理调度系统有限资源的目的。
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