LTE系统中重传资源调度算法研究

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由于无线通信系统中的资源十分有限,资源调度算法很大程度地影响着系统的性能,这方面一直是研究的热点。但是在LTE系统资源调度算法的研究中,少有提及重传资源调度问题。重传资源调度是指为使用HARQ技术进行重新传输的数据分配资源。其中HARQ技术是LTE系统的关键技术之一,能够有效提高数据传输质量,但其重传过程的实现需要为重新传输的数据分配相应的资源。本文主要围绕重传资源调度问题,设计了一种适应信道质量变化的重传资源调度算法,并基于业务服务质量需求,提出了各类业务重传的资源调度策略,针对混合业务传输并考虑重传的场景,设计了一种混合业务资源调度算法,具体工作有以下几个方面。第一,本文通过仿真以及结果分析,验证了HARQ技术能够有效地提高数据传输质量,说明了重传资源调度的必要性。分析了重传过程的资源需求,梳理了重传资源调度算法设计的难点。基于HARQ自适应工作模式设计了相应的重传资源分配方法,与NS3网络仿真平台中已实现的非自适应的重传资源分配方法进行对比仿真,分析了各自的优缺点。第二,本文综合了自适应和非自适应的特点,设计了一种适应信道质量变化的重传资源调度算法(ACQ算法),并将ACQ算法与单一的重传资源分配方法进行了对比分析。仿真结果表明,使用ACQ算法能够获得较好的系统吞吐量,可以提升信道质量差的用户比如小区边缘用户的数据传输性能。第三,本文考虑到实际场景中LTE系统应用业务的多样性,首先以现有的基于业务需求和信道质量的CQA(Channel and Qo S Aware)算法为基础,进行了改进,改进后的CQA算法相比原算法可以减少非实时类业务因等待超时而造成的丢包,从而提高了系统的吞吐量,兼顾了非实时和实时类业务之间的公平性。最后,本文基于改进后的CQA算法,通过分析各类业务的重传需求,提出了相应的调度策略,设计了一种针对多类业务以及业务重传的资源调度算法(HTH-MCQA算法)。并通过仿真验证分析,结果表明上述调度策略可以降低实时类业务的平均包时延,满足实时类业务的时延需求,使用HTH-MCQA算法可以在满足各类业务服务质量需求的同时,改善系统的吞吐量。
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