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随着移动通信网络的发展以及用户业务需求的多样化,用户希望通过移动互联网体验高品质业务的需求日益明显。为了实现在现有的蜂窝网络中提供低成本的多媒体业务,尤其是手机电视等宽带视频业务的目标,3GPP(3rdGenerationPartnershipProject)在第三代移动通信系统中引入了多媒体广播/多播的业务功能-MBMS(MultimediaBroadcast/MulticastService),随后LTE(LongTermEvolution)系统在网络架构、传输方式等方面对MBMS进行了演进,而e-MBMS的业务扩展也成为衡量LTE商用部署成败的关键之一。但是,如何在e-MBMS系统中更好地承载多媒体业务并保障移动用户对QoS(QualityofService)的需求,提升用户的业务体验,是目前学术界以及3GPP的标准化工作关注的焦点之一。本文的研究适用于e-MBMS系统实时视频流业务的传输,基于业务特征,在QoS机制以及移动终端的功耗方面提升分组调度策略的性能。
鉴于e-MBMS在MBSFN(MulticastBroadcastoveraSingleFrequencyNet-work)模式下引入了统计复用的功能,本文首先研究了多个复用的H.264/AVC视频流之间的无线资源分配,并将其简化为分组调度问题,优化e-MBMS系统在多小区传输模式下实时视频业务的传输。为了应对目前MBSFN半静态的调度机制对QoS性能造成的损失,本文提出了QoS感知的双层调度方案,在控制面实体中增加了QoS感知的模块,从数据实体获取数据包时延、吞吐量等信息,从而将调度分为流调度以及包排序两个过程,可以更好地应用于实际网络。仿真结果表明该方案能够在频谱效率、丢包率、接收的视频质量等QoS性能度量方面获得性能提升,并且充分维持了多个QoS需求相同的视频流之间的公平性。
终端功耗一直也是多播系统研究中重点考虑的因素,针对实时视频流业务,本文基于e-MBMS的单小区传输模式,对终端接收功耗与QoS性能之间的折中进行了探讨,形成了QoS约束下最小化终端接收功耗的资源分配问题。为了满足LTE系统快速调度的需要,本文提出了一种低复杂度的双层QoS与终端功耗感知的资源分配方案,首先在长时帧级阶段引入会话合并,形成会话合并集合,其次分别考虑了合并集合间的队列时延,以及集合中各会话的分组时延和公平性,完成短时子帧级会话间的调度与资源分配。仿真结果表明该方案在降低终端功耗的同时最大化系统吞吐量,提高了QoS的性能;另一方面,在相同QoS约束的情况下,本方案可以有效降低终端的功耗,提升对e-MBMS业务的体验。