Improved Delay Priority Resource Scheduling with Low Packet Loss Rate for MBMS in LTE Systems

An improved delay priority resource scheduling algorithm with low packet loss rate for multimedia broadcast multicast service (MBMS) in long term evolution (LTE) systems is proposed in this paper. Real-time services in LTE systems require lower delay and packet loss rate. However, it is difficult to meet the QoS requirements of real-time services using the current MBMS resource scheduling algorithm. The proposed algorithm in this paper jointly considers user delay information and real-time channel conditions. By introducing the user delay information, the lower delay and fairness of users are guaranteed. Meanwhile, by considering the channel conditions of users, the packet loss rate can be effectively reduced, improving the system throughput. Simulation results show that under the premise of ensuring the delay requirements of real-time services, the proposed algorithm achieves a lower packet loss rate compared to other existing algorithms. Furthermore, it can achieve a good balance between system throughput and user fairness.     

单小区MBMS的吞吐量优化与频域调度

针对单小区带上行反馈的多媒体广播组播业务(MBMS)的资源管理框架,提出一种简单有效的优化机制,即限制反馈用户的G因子,以极小的覆盖为代价换取显著的吞吐量提高;同时提出将该机制与MBMS的频域调度结合,并分析了对调度增益的影响. 仿真表明,该机制与频域调度(FDPS)相互促进,进一步提高了MBMS的吞吐量. 在用户数较多的情况下吞吐量增益达到50％,而覆盖的损失不超过1％.     

LTE-A系统中基于资源利用率的时延优先调度算法

针对现有LTE系统中调度算法在吞吐量、公平性及丢包率性能指标上难以取得性能平衡的问题,提出一种改进算法,在考虑用户时延的前提下还考虑了用户对资源块(RB)的利用率,从实际获得速率的角度来更精确描述用户对资源的利用能力,更加合理地分配资源.仿真结果表明,该算法的丢包率性能有很大改进,同时在吞吐量、公平性方面也有着较好表现,实现了良好的综合性能,能够更好地满足用户的QoS需求.     

LTE中增强视频业务QoS的时延感知调度算法

提出了一种改善视频业务流性能的分组调度算法,综合考虑了队列中分组丢失的数量和分组时延信息,动态地调整用户的优先级,以达到降低系统丢包率和最大化系统吞吐量的目的.仿真结果表明,与当前典型的分组调度算法相比,所提出的算法能够较大幅度地改善丢包率、公平性、吞吐量等方面的性能.     

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。     

MIMO系统中自适应延时公平调度算法

为了提高MIMO系统的容量,提出了一种自适应公平调度算法,在每个调度时隙,根据用户的信道环境和分组数据长度选择具有最小延时的用户进行传输,并且动态更新用户的平均传输延时,根据更新的平均传输延时自适应选择被调度的用户,从而使得不同信道环境和不同数据长度具有不同延时的用户都能公平的获得传输机会.通过仿真,将轮询调度算法和最大信噪比调度算法与ADFS算法进行比较.仿真结果表明,三种算法中ADFS算法具有最小的系统平均延时,并且可以给每个用户提供公平的传输机会,并取得较大的系统容量.     

CDMA2000 1xEV-DO系统分类运算法则研究

CDMA2000 1xEV-DO系统采用均衡公平(Proportional Fair,PF)运算法则,它在确定一个终端何时开始服务时,充分考虑到公平性原则及系统的吞吐量.这一法则可以在保证用户间公平性的条件下提高系统的吞吐量,但不能对不同等级的用户提供不同的服务质量(Quality of Service,QoS).假设了一种改进的运算法则,并进行了仿真.仿真结果表明,该运算法则可为不同的用户提供不同的吞吐量及QoS,而与此同时,系统的总吞吐量只有轻微衰落.     

LTE系统中一种低丢包率的实时业务调度算法

为提高LTE系统中实时业务调度算法的系统丢包率性能,且针对时延优先调度(Delay prioritized scheduler,DPS)算法随着用户数目的增多丢包率性能急剧变差、系统吞吐量也较低等问题,本文在DPS算法基础上,提出一种综合考虑用户时延信息和实时下行信道状态信息的改进算法.通过引入信道状态信息,可以有效提高系统吞吐量;通过引入用户时延信息,可以保证用户之间的公平性.仿真结果表明,该算法在保证实时业务服务质量的前提下,取得了系统吞吐量和公平性之间的良好折中,同时可以获得更低的丢包率性能.     

TD-HSUPA MU-MIMO室内调度及用户配对

为了解决在室内多用户多输入多输出(MU-MIMO)场景下,时分双工上行高速分组接入(TD-HSUPA)系统的多用户调度问题,提出了一种新的调度和用户配对算法.该算法综合考虑了接收天线间的流间干扰和同一接收天线内的码间干扰.通过将用户动态接入不同基站天线服务列表,所提算法能在保持用户公平性的前提下明显提升基站平均吞吐量.该算法运算复杂度低,无需增加信令开销,适用于实际室内系统中.     

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.     

A Utility-Based Scheduling Scheme for MIMO-OFDMA Downlink Systems

In this paper, a utility-based feedback delay-aware and buffer status-aware （FABA） scheduling scheme is proposed for downlink multiuser multiple-input multiple-output orthogonal frequency-division multiple-access （M1MO-OFDMA） systems. The FABA scheme allocates subcarriers to multiusers with an objective of not only maximizing the total system capacity but reducing the system packet loss rate as well. We design a utility function which consists of a feedback estimate module, a proportional fairness module and a buffer monitoring module. The feedback estimate module is used to improve the system throughput by utilizing the Automatic Repeat-reQuest （ARQ） feedback information to combat the fast time-varying fading condition. The proportional fairness module can guarantee the scheduling fairness among users, and the buffer monitoring module can utilize the transmitting buffer status information to avoid high packet loss rate of the system caused by the system congestion. The FABA scheme then formulates the scheduling problem into a problem of overall system utility maximization. We solve the problem by using a heuristic algorithm with low computational complexity. The simulation results show that the proposed FABA scheme outperforms the existing algorithms in terms of the system throughput and the packet loss rate and can also ~uarantee the fairness demand among, users.     

LTE系统上行保证服务质量的分组调度算法

为提高资源分配过程中不同速率需求的用户间公平性,结合正比公平算法,提出一种应用于第三代合作伙伴计划长期演进系统上行链路的分组调度算法。算法按照不同用户的速率需求分配资源,并在每次调度过程中使用动态变化的权重因子,避免出现速率需求高但瞬时信道状况差的用户分配过多的资源。仿真结果表明,该算法相对于正比公平算法更好地解决了不同用户间的公平性。     

一种提高小区干扰协调中用户公平性的载波调度算法

针对LTE-Advanced系统中小区干扰协调的用户公平性问题,提出一种基于用户优先级的比例公平调度算法。该算法通过引入用户优先级因子来调节小区边缘用户与小区中心用户的载波分配,进而在保障系统吞吐量的前提下改善频谱资源受限的小区边缘用户的公平性。仿真结果表明,该算法在以系统吞吐量下降了0.7%的代价下使小区边缘平均用户数据速率提高了90%以上。     

自适应无线传输系统中的公平分组调度算法

针对自适应传输系统中带宽随时隙不均匀分布（BUDTS）造成无线分组调度算法难以保证公平性的问题，提出了一种公平约束最大速率调度（MRSFC）算法。引入公平上限参数，在保证业务公平指数低于上限的前提下，让接收信噪比最大的用户使用信道，并选择合适的调制方式，从而达到较高的无线资源利用率和系统吞吐量。针对原有Gilbert-Elliot信道模型无法用于分析自适应调制系统的问题，利用有限状态马尔可夫过程建立信道模型并进行仿真。结果表明，MRSFC算法具有较高的系统吞吐量，并且能够在公平性和无线资源利用率之间进行灵活的折中     

云计算中多层次公平性QoS约束任务调度算法

针对传统云任务调度算法只注重执行效率忽略分配公平性的问题,提出了一种满足多重公平性约束的任务调度QoS算法CTS_QFC.该算法利用社会资源分配的公平性理论模型,从用户任务与云资源提供方两个角度,将云任务调度问题建模为一种多重公平性QoS约束模型.第一层QoS按用户QoS偏好对任务分类,并按照任务分类建立一般期望效用函数.第二层QoS定义资源公平性评估函数,评估资源分配的公平性.结果表明,CTS_QFC算法不仅可以确保用户任务的高效执行,还可以提高资源分配与任务调度方案的公平性.     

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.     

OFDMA系统中速率限制下的比例公平调度

提出了一种适用于正交频分多址（OFDMA）系统的比例公平调度算法，目标是在满足最小/最大速率限制条件下尽可能达到用户速率间的比例公平.算法利用OFDMA系统的各用户在各子载波上的信道响应各不相同的特点，引入子载波上最小/最大速率限制的概念，并给每个用户一个令牌计数器.调度器在每一时隙开始时刻依次将各个子载波分配给用户，用令牌数反映速率限制的要求，用子信道状况和已达速率的比值反映比例公平的要求，并在每个子载波被分配后更新用户已达速率和令牌数.仿真结果表明，此算法的容纳用户数、系统效益等性能优于现有常用算法，并且能够与传统的无速率限制的比例公平调度兼容.     

有限反馈CoMP系统中多小区差分CQI协作调度

针对有限反馈的协作多点系统,提出了一种考虑小区间干扰、提高小区边缘用户吞吐量的多小区协作调度算法.利用信道质量指示值(CQI)的差值(差分CQI)表征协作区域内相邻小区的用户采用不同预编码向量时对本小区用户的干扰情况.基站根据由用户反馈、小区间交互得到的差分CQI生成干扰加权因子,结合小区内比例公平调度算法计算的优先级因子,完成协作区域内不同小区间的用户配对和调度.新算法兼顾了系统的公平性和频谱效率,通过协调不同小区用户间的干扰,提高了边缘用户的数据速率,并利用差分CQI的反馈与交互,减小了协作小区间控制信息交互量.     

联合功率控制的D2D资源分配算法

针对D2D通信引入LTE网络中同频干扰以及能耗过大问题,首先基于模糊聚类算法,将D2D用户分成若干个D2 D用户组,并且基于中断概率最小为每个D2 D用户组寻找最优蜂窝用户资源,以降低用户间干扰、提高系统吞吐量。其次结合上述资源分配提出了一种有效的功率控制方案,调节资源分配后用户组内D2 D用户的发送功率,以提高系统能量效率。仿真结果表明：该算法降低了系统干扰,提高了系统吞吐量以及系统能量效率,同时又保证了D2 D用户获得无线资源的公平性。     

VMIMO系统基于MMSE-SIC接收机的配对调度策略

提出了一种应用于虚拟MIMO(VMIMO)系统中基于最小均方误差串行干扰消除(MMSE-SIC)接收机的分组可调公平配对调度算法。算法通过比例公平(PF)调度选取首用户,并采用分组与所设计的可调度量准则相结合的方式选择配对用户。仿真结果表明,该算法能够在开发多用户分集增益的同时,利用MMSE-SIC接收机的特点使小区边缘用户的服务质量获得提高。并且,通过可调系数可以获得系统吞吐量与用户公平性之间的平衡。