高铁无线通信VoIP业务与多业务共存的资源调度算法

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LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)系统比其它蜂窝通信系统传输速率更快,时延更短,业务类型更丰富。为满足高铁用户对大容量多媒体业务的迫切需求,有必要将LTE-A技术引用到高铁无线通信系统中。对LTE-A系统,为了让有限的无线资源发挥最大的性能以提高系统容量,有必要研究适用于高铁场景下的高效无线资源调度算法。对LTE-A系统而言,只有分组域,没有电路域,话音业务都是通过VoIP(Voice over Internet Protocal)来承载的。因此,提供有效的VoIP服务是LTE-A系统的基本要求。为提高高速列车无线通信系统性能,宜采用基于车载台的双跳链路模式;在这种网络架构下,地面基站通过车载台与列车用户进行无线数据传输。为此,现有蜂窝网中针对VoIP业务的资源调度算法并不太适用,很可能使系统性能降低。为此,结合高速铁路这一特殊场景和VoIP业务特征,本文提出了一种基于拼包思想的自适应MCS资源调度算法。为了评估资源调度算法的性能,本文在原有的基于IT++和Visual Studio2005的系统级仿真平台上,加入了资源调度模块和中断概率统计模块。系统级仿真结果表明,本文算法在中断概率和系统容量方面,性能比传统算法有所提升。随着多媒体业务的迅速发展,高铁用户对诸如网页浏览、文件下载、视频会议等业务需求也快速增长,单纯的话音业务已不能满足乘客对无线通信系统的要求。LTE-A系统是支持多业务的通信系统,其中每个业务有自己的特征及QoS(Quality of Service)要求。当多个业务共存时,LTE-A的调度器按照业务QoS优先级进行资源调度,这种资源调度算法可能会造成系统资源浪费的问题。针对高铁场景的特殊网络架构,结合VoIP业务与FTP(File Transfer Protocol)业务的特征,本文提出一种将SINR进行排序的资源调度算法。系统级仿真结果表明,虽VoIP业务时延有少量增加(在业务可接受范围内),但获得了系统吞吐率的提升。
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