多用户MIMO无线通信系统中基于QoS的比例公平调度算法研究

未来的无线通信系统是一个多业务系统,不同的业务有不同的QoS要求,如最大时延和最小误码率等,这就要求调度算法在提高系统吞吐量和保证用户公平性的同时,还要提供对不同业务QoS的区分保障机制.针对这一趋势,在比例公平调度算法的基础上,通过引入表征QoS的参数,提出了一种改进的可以保证QoS的比例公平调度算法,并对改进算法的各项性能进行计算机仿真,验证了它的性能.     

高速下行链路分组接入中基于QoS的调度算法

针对几种通信业务的QoS需求,研究了HSDPA中非实时业务模型采用的调度算法,对多种调度算法进行了仿真分析,并提出了具有最小吞吐量保证的比例公平调度算法.对多速率业务模型,提出了一种基于QoS保证的速率控制调度方法.结果表明,该方法在用户速率保证以及时延保证上具有较好特性.     

一种超高速无线局域网多用户多业务调度算法

针对超高速无线局域网的系统性能要求,提出了一种新的超高速无线局域网多用户多业务MUMS(Multi-user and Multi-service)调度算法.基于对不同业务的服务质量QoS(Quality of Service)要求、用户信道状态信息CSI(Channel State Information)及服务队列信息的综合分析,此算法对业务和用户进行分层调度.仿真结果表明,在满足不同业务QoS需求且保证用户公平性的同时,提出的调度算法能有效地降低丢包率,提高系统吞吐量.     

全局公平的自适应比例公平调度

传统的比例公平调度通过牺牲系统的速率性能获得公平性,但该公平性具有“长期”的特点,无法保证进入系统时间较短或在系统中短暂停留的用户的公平性,具有实时业务的用户的时延需求也难以满足．针对以上问题,提出一种全局公平的自适应比例公平调度算法．基站根据全体用户的调度优先级的离散程度,动态调整比例公平算法中的遗忘因子,进而影响用户调度权重的更新．仿真结果表明,与传统的比例公平调度算法相比,自适应比例公平调度算法能够兼顾长期和短期公平性以及系统的和速率,并且能为用户业务保证良好的时延性能．     

用于TD—LTE系统的一种上行调度新算法

针对目前TD—LTE系统上行调度过程中存在的系统吞吐量低、业务QoS（服务质量）得不到保障、物理资源分配不合理等问题,对传统上行调度算法进行了改进研究。首先,在传统PF算法（比例公平算法）基础上加入对业务优先级的考虑;其次,在资源分配过程中结合用户的实际信道质量引入RME算法（极大值扩张算法）。实验结果表明,所提出的上行调度算法,能够有效提高系统吞吐量,改善数据业务传输性能,并能解决上行调度资源分配连续性限制的问题,有助于提升TD—LTE系统整体性能。     

基于IEEE802.16带宽调度策略中QoS的研究

提出了IEEE802.16协议对于保证多媒体业务的QoS存在的问题,分析了当前基于IEEE802.16网络的带宽调度策略的优点与缺陷,并在现有严格优先级调度策略的基础上提出一种基于IEEE802.16的PMP网络模型的改进策略,并通过仿真数据证明改进方案能够有效保证各类多媒体通信服务流的QoS性能,保证带宽资源在各种业务之间的公平分配.     

基于OFDMA面向QoS保障的新型多址接入协议

下一代无线局域网(wireless local area network,WLAN)IEEE 802.11ax标准委员会将高服务质量(quality of service,QoS)保障作为下一代WLAN的重要技术目标之一。由于无线业务种类繁多,因此对QoS的要求必然也是多种多样,然而现有的基于正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access,OFDMA)的介质访问控制(media access control,MAC)协议均不能很好地支持QoS多样化且要求高的特点。针对这一问题,提出了一种面向QoS的下一代WLAN OFDMA多址接入协议。在该协议中,一方面考虑后向兼容性,沿用IEEE 802.11e的4种优先级业务;另一方面引入面向QoS的优先级调度算法以支持未来无线业务QoS多样化且要求高的特点。最后,通过仿真验证所提协议QoS-OFDMA MAC的系统有效吞吐量比顺序调度算法的OFDMA MAC和比例公平调度算法的OFDMA MAC分别提高了57.8%和59%。     

一种CDMA蜂窝网中业务相关的公平调度算法

在调度算法中考虑到业务大小的信息,提出了一种蜂窝CDMA系统中业务相关的公平调度算法。在蜂窝CDMA系统中引入基于比例补偿的无线公平调度算法,然后在比例补偿策略中考虑业务大小的信息．其仿真结果表明,该算法在蜂窝CDMA系统中具有良好的性能．     

基于混合业务的OFDMA系统资源分配

针对存在混合业务的OFDMA系统的子载波和功率分配问题,提出了一种基于折衷因子的次优资源分配算法,在系统总发送功率的限制下使得系统的吞吐量最大,同时保证实时业务用户的QoS要求和非实时业务用户资源分配的比例公平.该算法将自适应资源分配与自适应调制相结合,并加入了比特调整和优化处理,对实时业务用户和非实时业务用户间的资源利用进行了有效的折衷.分析和仿真结果表明,SRATF算法在不增加复杂度的前提下减少了运行时间,保证了非实时业务用户间的公平性.     

宽带OFDMA系统中支持不同QoS级别的分组数据调度算法

提出了两个适用于多用户正交频分复用多址接入(OFDMA)系统的分组数据调度算法，分别是多载波正比公平(MPF)算法和增强容量的MPF算法。理论分析和数值结果表明：两种算法都能保证用户的不同业务质量(QoS)要求，并且实现用户数据的公平发送，但是与MPF相比，增强容量的MPF算法具有更大的灵活性和更高的系统吞吐量。     

LTE系统中基于缓存信息的非实时业务调度算法

为解决LTE系统中非实时业务调度算法比例公平PF(proportional fair)算法在分组数据业务模型下性能一般的问题,结合分组数据业务特点,在有限缓存队列模型下,提出一种兼顾系统吞吐量和用户公平性的非实时业务调度算法-基于缓存信息的调度BIBS(buffer information based scheduling)算法.该算法综合考虑了用户信道条件和缓存区内待传送的数据包信息.仿真结果表明,在不同平均速率的业务下,与PF算法相比,本文提出的算法在有效地提升系统吞吐量的同时,用户间公平性和通信中断性能也得到了极大的改善.     

基于WiMAX技术的上行调度算法

针对WiMAX对业务流QoS定义和已有的调度架构,提出了一种适用于WiMAX的上行调度算法——改进的分级调度算法(ICBQ),解决了系统负载较高时低优先级业务长时间得不到服务的问题。仿真结果表明,ICBQ算法在不降低rtPS业务流QoS要求的前提下,有效地提高了nrtPS、BE业务流的调度机会,高效地利用了系统的带宽资源,提高了用户公平性。     

基于比例公平的改进调度算法研究

通过分析无线网络中经典的调度算法,比较各种算法的性能特点,给出一种改进的调度算法,并验证了其短期服务时间保证的性能.结果表明,该方法具有较好的短期公平保证,提高了调度算法的整体性能,在未来的移动通信系统中有较好的应用前景.     

保证混合业务质量的跨层OFDMA资源分配方法

提出了一种新的跨层正交频分多址（OFDMA）系统资源分配方法,其综合考虑了无线信道的时变特征和媒体接入子层（MAC）业务质量（QoS）要求,将MAC层分组调度和物理层的OFDM子信道分配及自适应调制编码进行联合设计,目的是在保证实时时延敏感业务和非实时业务的QoS基础上最大化系统吞吐量。在子载波分配过程中,分别采用了信道依赖的最早预期 (CD-EDD)算法和 最小速率需求(MRR)算法,对实时时延敏感业务和非实时业务进行调度。基于IEEE 802.16标准建立了动态仿真模型对算法性能进行评估,结果表明较传统的最大信噪比方法在系统吞吐量相近的基础上对时延特性、用户公平性方面有较大性能提升。     

基于差分进化算法的MU-MIMO用户调度算法

为了使MU-MIMO系统的用户得到更公平的服务,提出了一种块对角化预编码下基于差分进化算法的用户调度算法.该算法将差分进化算法进行改进,使其可对任意可行大小的用户子集进行调度,并进行参数自适应,与改进的比例公平算法相结合进行用户调度.实验结果表明,在不同的信噪比和用户数下,该算法较改进遗传算法在效率方面有大幅度提高,且公平度、系统和数据率相对于改进遗传算法均有所提高,能有效地解决块对角化预编码下的用户调度问题.     

OFDMA系统实时业务分组调度算法

在移动通信系统中,常见的调度算法在处理实时业务时一般为信道状况好的用户分配过多的资源,而信道状况差的用户获得的调度机会相对较少。为保证实时业务的延迟要求,并兼顾不同用户间的公平性,基于正交频分多址接入系统,提出一种实时业务分组调度算法。在调度过程中,采用丢弃过期数据包的策略节省了系统资源。对信道状况好的用户采用较大的调度间隔,并采用高阶的调制编码方案将累积的数据包在一个调度间隔内发送,从而给予信道状况差的用户更多的调度机会。仿真结果证明,提出的算法能较好的满足实时业务的延迟要求,相对于改进的最大权重延迟优先算法和正比公平算法提高了用户间的公平性。     

无线网络实时业务调度算法研究

研究无线网络中实时业务的调度算法。介绍了几种常用的分组调度算法，提出了一种新的针对实时流式业务的调度算法，称为紧急门限比例延迟公平（UPDF，urgent-threshold proportional delayed fair）调度算法。实验结果表明，紧急门限比例延迟公平调度算法与其他分组调度算法相比，能够降低实时流式业务的分组丢包率并提高系统吞吐量，从而进一步使实时传输的要求得到满足。     

一种基于OFDM的具有QoS保证的无线IP分组调度算法

根据无线OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）系统的多载波并行传输特性及多用户无线通信系统的特点,利用跨层交互算法,提出了1种适用于IP分组业务的无线多业务分组调度算法（AS-OFDM）。该算法通过在系统的网络层、链路层及物理层之间传递系统信息,实现了无线资源的自适应分配和IP分组的自适应调度。仿真试验表明,同传统的IP调度算法相比,该调度算法在保证不同业务的QoS的条件下,能够实现对无线资源更为有效的利用和保证具有相同业务需求的不同用户之间的公平性。     

T-MPLS网络中基于多等级业务的调度算法

为保证不同类型业务在传送多协议标记交换网络中的合理调度,并提高链路带宽资源利用率,提出了一种改进型的加权公平调度算法. 为分析该算法性能,利用OPNET仿真软件搭建平台进行仿真. 结果表明,相比于传统的加权公平算法,该算法在不增加算法复杂度的基础上能有效地节约链路带宽资源,并使高等级业务获得更好的时延特性.     

低复杂度的OFDMA系统调度与资源分配算法

针对多用户多业务OFDMA系统存在的缺陷与不足,提出了一种低复杂度的分组调度与资源分配算法.该算法考虑队列状态、QoS要求、信道情况和业务优先级等信息,分别定义了实时轮询服务、非实时轮询服务和尽力而为服务的效用函数,算法在满足各种业务延时、传输速率和丢包率约束条件下,通过最大化非实时业务总吞吐量实现调度和资源分配.仿真结果表明,与已有算法相比,该算法在非实时业务总吞吐量下降不大的情况下,在性能和复杂度之间取得了较好的折中.