基于HSDPA的分组调度算法研究

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当前,随着无线网络浏览以及多媒体业务的不断增长,对蜂窝移动通信系统的容量、通信质量以及覆盖范围等方面的要求不断提高,无线通信下行链路的性能日益成为决定整个系统性能的关键。为满足这种需求,WCDMA对空中接口作了改进,引入高速下行分组接入技术HSDPA。基于数据业务的调度策略是HSDPA业务的主要保障机制,设备需要根据端到端业务质量的要求,考虑业务的优先级和时延要求的情况下兼顾公平性原则,尽量使小区的吞吐量最大化。本文研究的主要内容就是对HSDPA起决定性因素的分组调度技术。在分组交换网络里,当有多个分组业务流等待接受服务时,必须确定合理的服务规则,安排流的服务顺序和服务时间,以满足各个业务流的QoS要求,这就是分组调度所要解决的基本问题。本文的研究是通过计算机建模仿真来实现的。首先,对HSDPA的关键性技术进行了介绍,探讨了在实际建网时的网络规划方案。其次,按照支持实时和非实时业务来分类讨论无线分组调度算法,确定支持实时业务的M-LWDF算法为本文重点研究对象,分析了在固定比特速率情况下M-LWDF算法的性能,并对其作了修正。最后,进行了系统仿真模型的方案设计,并使用OPNET软件进行通信仿真,对得到的实验数据进行了分析,比较了修正前后调度算法对系统性能的影响。仿真结果表明,M-LWDF算法适合于HSDPA中流用户的调度服务,但它是一种不公平的算法,总是选择为信道条件好的用户提供更好的QoS。当应用于固定比特速率流业务时,对M-LWDF算法作了一些修改,使得修正后的算法在用户公平性上有了改进,但是不可避免地引起了系统吞吐量的下降。另外,分组在基站缓存队列的等待时间大致选择在2~3s会对小区吞吐量和由基站排队引入的抖动时延提供一个较好的折衷。
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