基于QoS的超高速无线局域网调度算法研究

发布时间：2017-11-05 15:28

  本文关键词：基于QoS的超高速无线局域网调度算法研究

  更多相关文章： 超高速无线局域网 服务质量 帧长优化 用户调度 功率分配 有效带宽 有效容量

【摘要】：本学位论文的研究课题来源于国家科技重大专项“超高速无线局域网的国际标准化与技术验证研究(项目编号：2012ZX03004005-003)”。超高速无线局域网(UHT-WLAN, Ultra High Throughput Wireless Local Area Network)通过对物理层传输方式和MAC层接入进行系统增强设计以大幅度提高数据速率并保障多样化业务服务质量(QoS, Quality of Service),为用户提供更高效可靠的通信服务。本学位论文主要研究基于QoS的超高速无线局域网调度算法,重点是超高速无线局域网的帧长优化研究与资源分配算法设计,提出基于超时违约概率约束的下行帧长优化算法,以及过载场景下基于超时违约概率约束的联合用户调度与功率分配算法。论文共分为五章,主要包含以下内容：第1章介绍课题的研究背景和论文的主要工作,并给出论文的章节安排。第2章阐述帧长优化和资源分配研究的理论基础与方法。首先论述超高速无线局域网的MAC层功能组成、物理层帧结构及其定义的业务类型和QoS参数,然后介绍无线资源管理的主要内容和优化理论,研究基于链路层的信道建模方法,最后分析了几种经典的调度算法,并讨论超高速无线局域网的分级调度设计方案。第3章提出基于超时违约概率约束的下行帧长优化算法。首先基于有效带宽和有效容量模型分别对信源的数据模式和信道的服务动态进行统计特性描述,推导链路层建模方法中满足超时违约概率约束的充分条件,建立超时违约概率约束下单用户MIMO系统的下行帧长优化方程组；然后分析多用户MIMO场景中的帧长优化；基于块衰落瑞利信道通过数值迭代方法计算系统的最佳帧长。最后从数据源参数、业务QoS要求和接收信噪比三个方面仿真分析所提帧长优化算法的时延QoS性能。理论分析和仿真结果表明,该算法能够很好地保证数据传输满足业务的超时违约概率约束。第4章提出基于超时违约概率约束的联合用户调度与功率分配算法。首先分析多用户MIMO系统过载场景中消除用户间干扰的预编码过程,然后建立系统用户接入和基站发射功率的约束条件,给出用户QoS满意度权值的计算方法,基于有效带宽和有效容量分析将超时违约概率约束转化为数据传输速率限制,将联合用户调度与功率分配问题数学建模为多约束条件下以最大化系统加权吞吐量为目标的组合最优化问题,通过拉格朗日乘子法给出寻找最优用户子集及功率分配的算法流程。第5章总结论文的主要工作,展望下一步的研究方向。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925.93

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