面向UDN边缘用户动态资源分配与调度研究

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随着新一代移动通信技术的变革和发展,评判系统性能的关键指标将更加多元化,比如更加注重用户体验、平均吞吐量、用户传输时延以及对网络新型业务的支持能力,为优化以上指标,很多关键技术相继被提出。在5G时代,超密集网络将作为关键技术应用于通信场景部署,在密集小区中,如何保证边缘区域用户的服务质量并且合理利用稀缺的频谱资源,是值得深入研究的重要问题。为提高小区边缘用户的吞吐量性能,本文从两方面入手,一方面考虑边缘用户接收干扰的情况,在降低区间干扰的基础上,最大化利用有限的频谱资源;另一方面通过改进资源调度算法保证不同用户间的调度公平性和吞吐量。首先本文考虑区间干扰和频谱分配不合理会影响边缘用户吞吐量的情况,采用动态软频率复用技术缓解区间干扰问题,同时依据小区用户分布的情况灵活调整频率资源的使用对象,当边缘用户较多时,缓解边缘区域资源使用紧张的状况。其次通过研究分析经典的资源调度算法,探讨其优劣性,本文将最大载干比调度规则作为吞吐量因子,将比例公平调度规则和最大加权时延有限调度规则分别作为实时用户和非实时用户的公平因子,最后以吞吐量因子和面向不同的业务的公平性因子结合,共同作为影响该用户资源调度优先级的调度规则。将采用改进的资源调度算法分别应用于不同业务的用户,仿真结果表明,针对非实时业务而言,TI-PF调度算法的仿真结果在吞吐量方面较PF算法提升40%,在公平性方面较Max C/I算法提升6%,针对实时用户而言,采用TG-LWDF调度算法后吞吐量显著提升。最后从资源分配和调度的角度综合考虑,本文提出动态软频率复用联合TG-LWDF调度算法的方案,为密集小区的边缘用户优化吞吐量性能指标。本文在MATLAB系统平台上对所提出的联合方案仿真验证,通过结合动态软频率复用技术和TG-LWDF算法的优势,提出的联合方案通过充分利用闲置资源在确保边缘区域调度公平性的基础上,有效改善边缘用户平均吞吐量较差的情况,同时提高系统频谱效率。
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