LTE系统上行半静态调度资源碰撞问题的改进

调度是LTE(长期演进)系统中基站为每个用户分配资源的重要环节和关键技术。针对LTE系统中的网络电话(VoIP)、视频流等业务,LTE提出了一种新型的调度方式——半静态调度。在资源调度中上行资源更为宝贵,针对上行半静态混合重传(HARQ)过程中可能存在的资源碰撞问题,通过对半静态调度周期以及半静态授权起始位置的研究,得出了不同配置下具有针对性的上行周期,并提出了一种延迟发送碰撞进程的解决方案,减少了资源碰撞,有效提高了系统的资源利用率和稳定性。     

WiMAX拓展实时轮询调度机制分析

为了提高无线资源的利用率,使WiMAX系统更好地支持语音业务,基于IEEE 802.16e协议的QoS调度体系,提出了针对带有静默压缩语音业务的拓展实时轮询调度机制的具体实现方案.而且通过对方案中关键参数的分析,给出了一种QoS保证方法.方法根据用户时延对数据带宽分配进行补偿,并按照用户负载情况动态地调整轮询请求带宽的分配周期.使用OPNET软件进行了系统级性能评估,结果表明所提出的方法可有效地降低用户上行接入时延和上行丢包率,从而提高了通信质量.     

IEEE 802.16中改进的VoIP服务调度算法设计

提出了一种应用于IEEE 802.16系统的改进的VoIP服务上行链路调度算法,此算法是一种基于语音活动检测的调度算法,BS根据SS的语音状态转换来分配上行链路资源。它可以弥补传统的调度算法中的一些不足,例如对上行链路资源的浪费、增大MAC负载和引入附加的接入时延等。就系统的吞吐量和接入时延两方面分别对传统的算法和提出的算法作了具体地分析和仿真,结果表明,提出的算法在吞吐量和系统容量方面具有更优的性能。     

WiMAX上行链路实时业务改进调度算法

针对WiMAX建议的rtPS和ertPS调度机制处理变速率实时业务时MAC层开销大,导致时延增大的缺点,提出了一种能够有效调度多用户变速率实时业务的上行链路调度算法。该算法在SS端实时监控数据率,减少发送带宽请求的次数,从而提高整体的上行链路资源利用率,并在BS上行调度器中优化调度策略,使得最急迫的用户优先得到服务。仿真结果表明该算法与ertPS相比,在不影响系统吞吐量的情况下上行时延减少了约15%。     

移动WiMAX网络中的VoIP调度机制

移动微波存取全球互通(WiMAX)网络使用了5种调度机制来保证服务质量,其中的3种被设计用于实时性业务。但是,这3种调度机制都缺乏公平性。在资源不足的时候,通过丢弃新用户的请求来保证旧用户的服务质量(QoS)。为此,针对WiMAX中的因特网语音(VoIP)服务提出了一种基于优先权的新调度机制。该机制中,不同用户的业务请求将被赋予不同的优先权。新旧用户同时请求资源时,新用户的请求拥有更高的优先权;资源分配中心再根据优先权的高低为用户分配资源,从而在最大限度上保证了资源分配的公平性。仿真结果显示,新调度机制可以将网络中的因特网语音服务的连接数和总吞吐量分别提高15%和11%左右。     

基于LTE系统的VoIP自适应调度算法

提出一种基于LTE系统的VoIP服务的自适应上行调度算法,该算法采用自适应多速率语音编码器,利用传统MAC通用报头中的2个比特将语音编码的模式告知eNB,eNB根据UE的语音状态转换和语音编码速率动态分配上行链路资源。从系统容量、吞吐量和时延方面对比分析该算法和传统算法的性能。理论分析和仿真结果表明,在时延满足要求的前提下,该算法比传统算法具有更高的系统容量和吞吐量。     

IEEE 802.11e无线局域网中VoIP容量分析及改进

IEEE 802.11e提供了对不同的业务流进行优先级区分的机制,提高了无线局域网（WLAN）内VoIP等实时业务相对于其他业务流的优先性,从而在一定程度上保障其QoS要求,但并没有对WLAN中移动节点（MH）和接入节点（AP）进行优先级的区分,导致AP处上下行业务流量的不平衡,并造成瓶颈效应,限制了VoIP容量。针对这一问题,在对WLAN中VoIP进行容量分析的基础上,提出一种改进AP信道接入能力的策略。通过对AP中队列长度的检测来判断网络拥塞程度,从而动态调整AP的仲裁帧间间隔（AIFS）,以达到根据网络拥塞状况来动态调整AP的优先级,弱化AP的瓶颈效应对VoIP容量制约的目的。仿真结果表明,所提出的改进方案能够有效地提高WLAN中的VoIP容量。     

一种提高IEEE 802.11a上VoIP容量的发送均衡机制

在一个AP覆盖范围内进行VoIP传输时,AP和无线站点之间存在发送负载不平衡性。通过分析影响VoIP在IEEE802.11a上传输的各种因素,提出一种将AP中下行的多个小IP语音包封装成一个大的广播语音包进行发送的发送均衡机制来提高802.11a可支持的VoIP容量数,均衡VoIP链路在站点的上行发送和在AP的下行发送之间的负载量。     

一种基于IEEE 802.16j网络的带宽调度方案*

针对IEEE 802.16j网络,提出了一种上行业务的动态联合带宽资源调度方案。根据该网络系统树状拓扑结构,在基站BS和中继站RS间采用分级分布式资源调度体制,从而既保障了业务的带宽需求,又提升了上行带宽利用率,同时还提出了针对不同类型业务采用不同的调度算法,改善了调度的公平合理性。仿真结果表明,提出的动态联合调度方案相比严格优先级调度更具灵活性,能够在兼顾用户速率公平的条件下有效地保证各种服务的QoS要求,同时也可获得较高的带宽资源利用率。     

多用户正交频分复用加权比例公平调度

传统的正交频分复用(OFDM)调度进行资源分配时没有考虑用户间速率比例公平性。针对这一问题,提出了一种新的适合于混合业务的多用户OFDM系统比例公平调度方案,其用户队列承载混合类型业务。该方案在用户间速率成比例约束条件下最大化系统权重容量和;授予用户队列中不同类型的分组不同的权重因子,并通过权重因子计算用户的权重;在子载波分配时不仅定义了信道优先级因子,而且在用户间速率成比例公平约束条件下通过该因子为用户分配子载波;最后推导出一种线性的功率分配方式。仿真结果与分析显示,该方案可以较好地满足用户速率和业务时延的需求,且可以在有效提高系统容量的基础上,严格地保证用户容量公平性。     

Application-aware scheduling for VoIP in Wireless Mesh Networks

Wireless Mesh Networks (WMNs) are seen as a means to provide last mile connections in Next Generation Networks (NGNs). Because of their auto-configuration capabilities and the low deployment cost WMNs are considered to be an efficient solution for the support of multiple voice, video and data services in NGNs. This paper looks at the optimal provision of resources in WMNs for Voice over IP (VoIP) traffic, which has strict performance requirements in terms of delay, jitter and packet loss. In WMNs, because of the challenges introduced by wireless multi-hop transmissions and limited resources, providing performance quality for VoIP comparable to the voice quality in the traditional circuit-switched networks is a major challenge.This paper analyses different scheduling mechanisms for TDMA-based access control in mesh networks as specified in the IEEE 802.16-2004 WiMAX standard. The performance of the VoIP applications when different scheduling mechanisms are deployed is analysed on a variety of topologies using ns-2 simulation and mathematical analysis. The paper concludes that on-demand scheduling of VoIP traffic – typically deployed in 802.11-based WMNs – is not able to provide the required VoIP quality in realistic mesh WiMAX network scenarios and is therefore not optimal from a network operator’s point of view. Instead, it is shown, that continuous scheduling is much better suited to serve VoIP traffic. The paper then proposes a new VoIP-aware resource coordination scheme and shows, through simulation, that the new scheme is scalable and provides good quality for VoIP service in a wide range of network scenarios. The results shown in the paper prove that the new scheme is resilient to increasing hop count, increasing number of simultaneous VoIP sessions and the background traffic load in the network. Compared to other resource coordination schemes the VoIP-aware scheduler significantly increases the number of supported calls.     

一种采用区分队列的DCF机制

在IEEE 802.11b标准的基础结构操作模式下,DCF的竞争信道访问机制造成上下行链路之间负载不均,限制了VoIP容量的增加.提出一种改进的DCF机制:PDQ-DCF,通过在AP中设置两个不同优先级的区分队列,对语音流量和数据流量区分不同的信道服务参数,均衡AP和STA的语音负载,保证下行链路中语音流量的实时传输,提高语音传输几率.仿真结果表明在保证语音质量的前提下PDQ-DCF机制能够提高语音通信容量.     

IEEE 802.16系统中自适应的功率节省策略

针对IEEE 802.16系统中基于自适应多速率(AMR)语音编码器的IP语音(VoIP)业务,本文提出了一个自适应的功率节省策略。该策略周期性检测双向会话的语音帧信息,以此来判断上下行业务是否均进入语音静默期,然后自适应地调整功率节省模式参数。从能量节省、丢包率、系统信令开销方面分析了所提策略的性能,并且做了仿真实验。从理论分析和仿真结果可以看出,新策略在保证一定丢包率的基础上,可以比传统策略减少13.4%以上的能量损耗。     

窄带蜂窝物联网终端上行资源调度的分析与设计

窄带蜂窝物联网（NB-IoT）技术发展迅猛,与原有的无线通信协议相比,NB-IoT的频谱带宽仅有180 kHz,因此,如何更有效地使用资源或频谱（即资源分配和调度）成为NB-IoT技术的关键问题。针对该问题,对NB-IoT上行链路资源调度的相关因素,其中包括资源分配、功率控制以及上行传输间隙进行了分析,并提供不同选择方案以选择出最优的方案;另外,针对调制与编码方案和重复传输次数的选择进行了重点分析,提出基于不同的覆盖等级联合功率余量报告的贪婪-稳定选择调制与编码策略以初步选择调制与编码级别,在选择重复传输次数时引入了一个补偿因子以衡量重传次数的大小以及对调制与编码等级更新;最后,对所提出方案进行了仿真分析。仿真结果表明,所提方案与直接传输方法相比,平均可节省超过56%的活动时间和46％的资源消耗。     

无线上行视频流的跨层容错传输方法

如何通过资源受限的移动通信终端提升无线上行视频流的抗误性能是亟待解决的重要问题。通过不同通信层次的联合调度,提出了一种跨层容错传输方案。移动通信终端的网络层代理首先利用容错包调度为视频流的延时约束帧集合提供重要性分类,随后该终端的链路层代理利用无线链路单元的优先级调度实现选择性重传。在调度延时与传输带宽限制下,跨层容错传输能够将突发错误转移到延时约束帧集合的低优先级视频数据中,从而在突发易错传输环境中实现了无线链路单元粒度的渐进式传输和平稳退化。     

Slot allocation algorithms in centralized scheduling scheme for IEEE 802.16 based wireless mesh networks

In IEEE 802.16 based wireless mesh networks (WMNs), TDMA (Time Division Multiple Access) is employed as the channel access method and only TDD (Time Division Duplex) is supported and there are no clearly separate downlink and uplink subframes in the physical frame structure. As the uplink and downlink traffic has different characteristics in that the uplink traffic decentralizes in each MSS (Mesh Subscriber Station) and the downlink traffic centralizes in the MBS (Mesh Base Station), different scheduling methods should be taken in the uplink and downlink. This paper presents a uniform slot allocation algorithm which is suitable for both uplinks and downlinks. To achieve higher spatial reuse and greater throughput and to avoid switching frequently between receiving and transmitting within two adjacent time slots when a relay node forwards traffic, different link selection criteria are taken into account when allocating slots for uplinks and downlinks. A combined uplink and downlink slot allocation algorithm is proposed for further improving the spatial reuse and network throughput. The proposed algorithms are evaluated by extensive simulations and the results show that it has good performance in terms of spatial reuse and network throughput. To the best of the authors’ knowledge, this work is the first one that considers combined uplink and downlink slot allocation on the centralized scheduling scheme in IEEE 802.16 based WMNs.