高铁环境下LTE无线资源调度算法研究

发布时间：2017-10-21 19:32

  本文关键词：高铁环境下LTE无线资源调度算法研究

  更多相关文章： 高速铁路 LTE系统 资源调度算法 公平性 吞吐量

【摘要】：高速铁路的快速发展给人们的生活带来了极大便利,与此同时高速环境下如何保证旅客高质量的通信服务成为当下研究的热点。LTE作为新一代的移动通信系统,结合了OFDM、MIMO等先进的无线技术,具有带宽大、覆盖能力强、频谱效率高等特点,能够更好的满足逐渐增长的多媒体业务需求,是极具潜力的铁路移动通信系统。但是无线资源的有限性仍然存在,用户业务的多样性、高铁环境的特殊性都加大了对频谱资源最大化合理利用研究的挑战。无线资源调度的不合理将会直接影响用户的网络体验和通信质量,因此资源调度算法是LTE系统中必不可少的技术之一。首先,本文对LTE通信系统、资源结构以及LTE系统的资源调度算法:RR算法、MAX C/I算法和PF算法进行了介绍,并在此基础上对这三种算法进行了分析和比较。其次,本文重点研究了高速铁路这种特殊环境下的资源调度算法,设立了列车穿越蜂窝小区时,普通用户和列车用户同时存在的场景。列车的高速运行导致铁路无线通信系统出现的多普勒频移、信道环境恶劣等问题都会恶化列车用户的通信环境,使列车用户与普通用户在竞争无线资源时处于劣势地位,不能较好的获得无线资源。在分析经典的调度算法不能很好地满足列车用户公平性的基础上,提出了基于提高列车用户公平性的p-PF算法。该算法的核心是加入了列车用户数目这一参数来提高列车用户优先级,从而改善列车用户的公平性。最后,本文对经典的三种调度算法和p-PF算法在吞吐量和公平性两个方面进行了仿真分析,通过改变列车速度和列车用户数分析p-PF算法的性能。仿真结果表明,不同速度下p-PF算法在保证了列车用户吞吐量的同时有效提高了列车用户的公平性,能够更好的适应高速环境;为了进一步验证p-PF算法的性能,本文选取两种典型的业务类型:FTP业务和Video业务,并采用PF算法和p-PF算法针对此两种业务进行性能仿真。仿真结果表明在不同的业务负载下,p-PF算法在吞吐量和公平性等方面均有所提高。
【关键词】：高速铁路 LTE系统 资源调度算法 公平性 吞吐量
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 资源调度算法的研究现状10-11
• 1.3 论文研究内容及结构安排11-13
• 2 LTE通信系统13-26
• 2.1 LTE性能指标13-15
• 2.2 LTE网络体系架构15-18
• 2.2.1 核心网15-16
• 2.2.2 接入网16-17
• 2.2.3 基站17-18
• 2.2.4 功能划分18
• 2.3 LTE关键技术18-25
• 2.3.1 多址接入技术18-21
• 2.3.2 多天线技术21-23
• 2.3.3 链路自适应技术23-25
• 2.4 本章小结25-26
• 3 LTE无线资源调度策略26-38
• 3.1 LTE资源结构26-29
• 3.1.1 帧结构26-27
• 3.1.2 资源块27-28
• 3.1.3 资源分配方式28-29
• 3.2 LTE资源调度29-37
• 3.2.1 分组调度29-30
• 3.2.2 经典的资源调度算法30-35
• 3.2.3 调度算法评价标准35-36
• 3.2.4 三种经典调度算法比较36-37
• 3.3 本章小结37-38
• 4 高速环境下的无线资源调度算法38-54
• 4.1 高速铁路通信系统的特点38-41
• 4.1.1 多普勒频移38-39
• 4.1.2 车体穿透损耗39-40
• 4.1.3 信道快速变化40-41
• 4.2 高速铁路环境下的无线资源调度算法改进41-45
• 4.2.1 高铁运行场景41-42
• 4.2.2 基于改进比例公平p-PF算法42-45
• 4.3 算法性能仿真与分析45-53
• 4.3.1 仿真参数设置45
• 4.3.2 Full-Buffer业务下的仿真45-49
• 4.3.3 基于用户不同业务下的仿真49-53
• 4.4 本章小结53-54
• 结论54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-58
• 攻读学位期间的研究成果58

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王健;张耀兰;;不同类型数据业务对无线资源的需求及影响分析[J];中国新通信;2010年01期

2 张磊;刘远高;;无线宽带业务发展对无线资源的需求研究探讨[J];广东通信技术;2012年07期

3 潘春建,赵海滨,孙向辉,侯自强;保证用户最大延迟的802.16无线资源调度算法[J];北京邮电大学学报;2005年05期

4 万伟;;优化超闲小区提高无线资源利用率[J];江西通信科技;2006年02期

5 李军政;;一种优化的无线资源分配架构和算法[J];科技通报;2012年10期

6 张剑;缪刚;戴辉;;多输入队列与多输出无线资源调度算法[J];指挥信息系统与技术;2011年06期

7 钟声;门里;;两种WCDMA无线利用率浅析及高效小区判定方法[J];邮电设计技术;2014年01期

8 ;UMTS网络的端到端服务质量[J];电信科学;2001年12期

9 杨焱;谈振辉;钟章队;;铁路大型枢纽地区GSM-R网络无线资源的管理[J];北京交通大学学报;2010年02期

10 陈艳;;基于博弈论的无线资源管理算法综述[J];信息通信;2014年01期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 海忠鸣;;基于博弈论的无线资源分配[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集（上）[C];2006年

2 陈剑;闻英友;赵大哲;刘积仁;;一种基于流量预测的无线资源申请算法[A];第十届中国科协年会论文集（三）[C];2008年

3 李新潭;韩冰;吴泽滨;;WCDMA无线资源利用率评估方法和扩容原则[A];2012全国无线及移动通信学术大会论文集（下）[C];2012年

4 方媛;梁双春;;TD-HSDPA无线资源需求预测[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2009年年会论文集（下册）[C];2009年

5 叶青;安瑞虹;;综合复杂因素的GSM无线资源利用率新算法探讨[A];2012全国无线及移动通信学术大会论文集（下）[C];2012年

6 秦达;董斌;;移动互联网业务发展摸式探索[A];2008年中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C];2008年

7 王蔚林;;浅谈对移动QQ的管控[A];2012全国无线及移动通信学术大会论文集（下）[C];2012年

8 姚斌;;无线设备资源管理解决方案[A];通信发展战略与管理创新学术研讨会论文集[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前5条

1 崔永超;衡水网通力推数据及无线资源进“97”[N];人民邮电;2007年

2 本报记者 孟伟松;电信研究院规划设计研究所副所长胡坚波：网优技术挖掘无线资源最大潜力[N];人民邮电;2010年

3 ;UMTS网络的端到端服务质量（QoS）[N];网络世界;2001年

4 ;UMTS网络的端到端服务质量[N];人民邮电;2001年

5 上海贝尔阿尔卡特移动通信系统有限公司 李颂;GSM的网络演进[N];计算机世界;2001年

中国博士学位论文全文数据库 前8条

1 张海波;基于混沌神经网络的无线资源优化策略研究[D];北京邮电大学;2013年

2 吴舟;多天线系统中无线资源管理算法研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

3 张月莹;基于QoE的无线资源管理算法研究[D];北京邮电大学;2013年

4 李晓辉;MIMO OFDM通信系统的无线资源管理技术研究[D];西安电子科技大学;2007年

5 崔杰;TD-SCDMA演进系统及无线资源管理技术研究[D];北京邮电大学;2010年

6 王森;LTE/LTE-A系统中的无线资源管理算法研究[D];北京邮电大学;2013年

7 徐鼎;认知无线网络中的无线资源分配研究[D];北京邮电大学;2013年

8 侯华;跨层无线资源管理算法研究[D];中国科学技术大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘鸿展;GMR通信系统无线资源控制层协议软件的设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2014年

2 郝伟;Femtocell网络中基于无线资源虚拟化的资源分配研究[D];西安电子科技大学;2014年

3 李露;高铁环境下LTE无线资源调度算法研究[D];兰州交通大学;2015年

4 周晓倩;策略机制下的联合无线资源管理技术研究[D];西安电子科技大学;2012年

5 朱俐;“动中通”网络无线资源管理技术研究[D];电子科技大学;2005年

6 王维嘉;异构融合无线网络的无线资源管理算法研究[D];北京邮电大学;2012年

7 李建;基于FDD LTE-A系统下行无线资源管理技术研究[D];南京邮电大学;2014年

8 向望;基于CAPWAP的无线资源管理技术研究与优化[D];复旦大学;2009年

9 贺明;无线资源动态配置及优化系统的应用[D];重庆大学;2005年

10 钟玲;基于网管数据的WCDMA无线资源利用率计算方法研究[D];北京邮电大学;2013年

，

本文编号：1074940