文档介绍：西南交通大学
博士学位论文
具有QoS保证的宽带无线接入系统多媒体业务自适应调度
姓名:Reza Ghazizadeh
申请学位级别:博士
专业:通信与信息系统
指导教师:范平志
20090401
捅要西南交通大学博士研究生学位论文近些年来,高速因特网接入,多媒体服务应用的快速发展,以及这些应用需求无处不在的特性绕涫翘厥庥τ昧煊,使得宽带无线接入通信的需求大幅增加。目前,,即如何为各类需要不同服务质量#证的业务提供要求的服务。业界普遍认为,调度控制算法在宽带无线接入网络内的峁怪衅鹆酥凉刂匾5淖饔谩K裕绾紊杓朴行У牡鞫瓤刂扑法是宽带无线接入网络研究的关键技术之一。本博士论文主要致力子研究自适应调度控制算法,以便对诸如虸鹊奈尴咄缒的多媒体业务提供要求的Vぁ首先,本文提出了一种无线局域网中基于竞争的介质接入过程中的动态U匣啤T诙滴窳饔畔燃逗痛涫毖庸兰频幕∩希吮U匣不仅有更好的吞吐率和丢包率表现,并能使得这些参数在某个时间尺度下的变化范围更窄。除此之外,在不牺牲低优先级业务的前提下,与基于固定优先级的方法相比,这种机制提供了用户之间更好的公平介质共享,并大幅改善了系统性能。,由于众多多媒体应用都有变化的比特率特征,因此设计实现~个有效的调度控制算法便成为了内基于轮询的介质接入过程中的一个挑战。在标准草案中提及的简单调度控制算法无法满足该业务所需要的VぁK裕疚奶岢隽艘恢中碌挠胱允视Υ浠嵯喙氐恼攵晕竞争介质接入过程的业务调度控制算法并对其性能进行了评估。与文献中提到的现有的主流调度算法相比,本文提出的新的调度算法在吞吐率和时延性能上获得了极大的改善。。根据实队列的大小和预测队列大小,使用动态的带宽选择,可以降低固定传输机会引入的带宽浪费。然后,本文提出了一种新的优先级分析模型,此模型可用于分析并增强指定G笙碌幕旌闲骱刂菩诺澜尤男阅堋4四P屯时也提供了高优先级和低优先级的数据包之间的差异服务。在这种模型中,第
第页西南交通大学博士研究生学位论文节点是按照痥相位分布马尔可夫到达过程械姆乔勒际桨含空闲的优先级队列进行建模的。此外,通过在数据包到达模型中使用一个约霸诜窈涂障泄毯投恿杏畔燃赌P椭惺褂肞植迹梢允估论分析容易处理。接着,本文对提出的队列模型进行了扩展。该模型支持采用自适应调制和编码亩嗨俾史抢硐胄诺溃鳤在无线网络中是增加有效传输率的关键技术。为了对系统性能进行分析,本文采用了有限状态的马尔可夫链并将其节点视作有空闲和时限的疨队列。提出了一个新的定义在服务期间的称作无传输期的概念,它使服务器在传输信道恶劣时停止数据包传输。通过使用强大的矩阵几何方法,可以获得平稳系统状态概率分布。论文还给出了优化后的性能测试方法,以获得最好的跨层设计参数。为了在肪持形7掷嘁滴窳魈峁㏎保证,并在用户之间实现可用带宽的公平分配,本文提出了一个基于一种信用前提公平队列算法的双层信道感知调度控制算法。提出的算法在无线链路层中实现了一种无错、基于信用前提、联合亩嗨俾式橹手械墓蕉恿小4说鞫瓤刂苹剖视糜肪持卸ㄒ宓牧礁龀【啊J紫龋酥值鞫然剖视糜诘愣远嗟愕某景,作者在多类业务和信道条件下对此调度控制机制进行了研究。接下来,通过扩展此调度机制,使其适用于节点的中心调度控制场景,在此场景下某些用户可以在离基站两跳以上距离的情况下得到定位。论文还对系统的公平服务及时间介质接入性能进行了评估。仿真结果表明,两种场景下的信道传输速率选择机制以及补偿技术提供了一种在良好系统性能得以实现前提下的公平的多用户带宽共享机制。综上所述,本文提出了多个调度控制算法来公平地管理和分配不同传输介质下的系统资源,并论证了自适应调度控制机制在各种系统和信道条件下的优越性能。
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