基于ECMA-368标准的超宽带网络资源调度算法研究

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随着通信技术的发展及人类社会的进步,传统的局域网越来越不能满足使用的需求,因此,无线通信网络应运而生。当前主要的几种无线网络技术包括无线局域网(WLAN,Wireless Local Area Network),无线个域网(WPAN,Wireless Personal Area Network),无线广域网(Wireless Wide Area Network)及固定接入无线技术。   较之于有线技术,无线网络以其安装便捷、具有高移动性、抗干扰性强、保密性好性能优势迅速的渗透于人们的生活当中。近几年来,超宽带(UWB,Ultra Wide Band)技术的发展实现了在无线网络中以非常低的功耗在短距离中进行高速数据传输的功能。由于UWB技术具有传输速率高、功耗小、空间容量大、功率谱密度低等优点,已成为国内外学者在无线通信技术领域的研究热点。目前关于UWB技术的研究主要基于物理层,对于媒体接入控制(MAC,Media Access Control)层的研究相对较少,特别是缺乏对于MAC层的无线资源调度算法研究。考虑到无线网络中的高错误率和突发特性、无线链路具有位置相关性和时变性、带宽资源短缺、用户具有移动性、终端为功率受限等特点,本文首先研究了Wimedia联盟提出的ECMA-368超宽带网络协议模型,以及目前已存在的一些无线网络源调度算法,然后在此基础上提出了可借还资源的基于资源利用率的全分布式无线网络资源调度算法-RESA算法(Resource Efficiency Scheduling Algorithm)。本算法中将业务按其实时性要求分为VBR(variable-bit rate)、CBR(constant-bit rate)、UBR(undefined-bit rate)三种,并定义VBR与CBR的优先级高于UBR,当系统空闲资源不足时,高优先级用户可以向资源利用率最低的低优先级用户申请借入其已获得的资源。该算法对不同种类的业务根据其具体的实时性要求实施不同的资源分配方案,从而最大程度的利用系统带宽资源,提高系统的吞吐量,保证了系统的服务质量。该算法在MATLAB平台上进行仿真。仿真结果表明,该算法在不同的系统负载情况下,均能得到较好的性能。另外,该算法与已有算法比较,能够更好的满足用户对系统资源的请求。
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