文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
3GPP LTE系统中基于QoS保证的资源调度研究
姓名:王喆
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:朱光喜
20090525
华中科技大学硕士学位论文
摘要
移动通信与互联网技术的飞速发展与融合,要求未来的移动通信系统必须满足
更快速无线接入、更低传输时延、全网络无缝切换、全面数据业务承载、新型多媒
体业务支持和更高 QoS 保证等一系列的需求,这也给下一代无线通信系统的设计带
来了困难和挑战。
在下一代无线通信系统中,3GPP LTE 采用下行 OFDMA 和上行 SC-FDMA 的
多址接入方式,融合了正交频分复用(OFDM)、多天线输入输出(MIMO)、自适
应调制编码(AMC)、混合自动请求重传(HARQ)等多种技术。这些技术的联合应
用提高了系统的性能,但也增加了 LTE 无线资源管理的复杂度。作为无线资源管理
的核心,资源调度成为合理使用有限带宽资源、提高系统整体性能、改善用户 QoS
的关键。
LTE 资源调度采用下行基于逻辑信道、上行基于 UE 的调度方式,支持常用分
组调度和针对 Vo I P 业务的半持续调度算法。然而,在当前 LTE R8 标准中,资源调
度仍存在着如上行调度粒度过大等一些问题。为迎合 LTE-Advanced 系统性能发展
的需求,对当前 LTE 资源调度进行评估与改进具有重大意义。
本文对 LTE R8 标准定义的资源调度机制进行了深入研究,通过设计评估方案、
搭建仿真平台对系统性能进行了仿真验证与分析,指出了当前 LTE 资源调度存在的
问题,并在此基础上提出了两种提高 QoS 保证且不增加额外信令开销与系统复杂度
的改进方案。其中,方案一适用于上行业务传输,通过利用 MAC 子头部中的预留
(满意)比特对 UE 侧 RB 缓存状况进行补充汇报,帮助 eNB 更加合理地分配时/频
资源,提高了资源利用率,并在一定程度上维护了用户公平性;方案二适用于 TCP
业务,为避免 TCP 拥塞控制机制因链路丢包或拥塞而频繁开启造成的系统性能下
降,可改变 IP 报文段头部业务类型域(ToS)的域值与信道之间的映射关系,将具
有较小尺寸的 TCP 确认包转换映射到具有更高优先级的空闲逻辑信道进行传输,从
而缩小了 RTT 往返时延,提高了确认效率,给 TCP 业务的性能带来提升。
仿真结果表明,两种方案都能很好地应用于当前 LTE 资源调度机制,并在不同
的性能指标上提高了服务质量。
关键词:长期演进技术(LTE);无线资源调度;半持续调度;QoS;
满意比特(Happy Bit)
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
The rapid development and integration of munication and
requires the munication system for a series of demands, which brings difficulty
and challenges to the design of the next generation munication system.
As one of the munication systems in future, the 3G long term evolution
(LTE) employs Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), Multiple Input
Multiple Output (MIMO) antenna, Adaptation Modulation Coding (AMC), Hybrid
Automatic Repeat Quest (HARQ) and many other techniques. All these techniques make
the Radio Resource Management plex, while the latter is a key point on
improvement of the system performance and QoS.
In LTE, the downlink schedule is based on Radio Bearer while the uplink one based
on UE, both of which mon packet schedule algorithm and semi-persistent