高铁无线通信VoIP业务与多业务共存的资源调度算法

发布时间：2017-03-29 22:23

  本文关键词：高铁无线通信VoIP业务与多业务共存的资源调度算法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)系统比其它蜂窝通信系统传输速率更快,时延更短,业务类型更丰富。为满足高铁用户对大容量多媒体业务的迫切需求,有必要将LTE-A技术引用到高铁无线通信系统中。对LTE-A系统,为了让有限的无线资源发挥最大的性能以提高系统容量,有必要研究适用于高铁场景下的高效无线资源调度算法。对LTE-A系统而言,只有分组域,没有电路域,话音业务都是通过VoIP(Voice over Internet Protocal)来承载的。因此,提供有效的VoIP服务是LTE-A系统的基本要求。为提高高速列车无线通信系统性能,宜采用基于车载台的双跳链路模式；在这种网络架构下,地面基站通过车载台与列车用户进行无线数据传输。为此,现有蜂窝网中针对VoIP业务的资源调度算法并不太适用,很可能使系统性能降低。为此,结合高速铁路这一特殊场景和VoIP业务特征,本文提出了一种基于拼包思想的自适应MCS资源调度算法。为了评估资源调度算法的性能,本文在原有的基于IT++和Visual Studio2005的系统级仿真平台上,加入了资源调度模块和中断概率统计模块。系统级仿真结果表明,本文算法在中断概率和系统容量方面,性能比传统算法有所提升。随着多媒体业务的迅速发展,高铁用户对诸如网页浏览、文件下载、视频会议等业务需求也快速增长,单纯的话音业务已不能满足乘客对无线通信系统的要求。LTE-A系统是支持多业务的通信系统,其中每个业务有自己的特征及QoS(Quality of Service)要求。当多个业务共存时,LTE-A的调度器按照业务QoS优先级进行资源调度,这种资源调度算法可能会造成系统资源浪费的问题。针对高铁场景的特殊网络架构,结合VoIP业务与FTP(File Transfer Protocol)业务的特征,本文提出一种将SINR进行排序的资源调度算法。系统级仿真结果表明,虽VoIP业务时延有少量增加(在业务可接受范围内),但获得了系统吞吐率的提升。
【关键词】：高铁 LTE-A VoIP 系统级仿真 多业务 资源调度
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U285.2;TN929.5
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 LTE-A与高铁无线通信系统资源调度11-12
• 1.2 无线资源调度国内外研究现状12-14
• 1.3 论文主要工作及内容安排14-15
• 第2章 高铁无线通信与LTE-A分组调度15-26
• 2.1 高铁无线通信系统面临的主要问题15-17
• 2.1.1 多普勒频偏15-16
• 2.1.2 车体损耗16
• 2.1.3 切换问题16-17
• 2.2 LTE/LTE-A系统架构与技术指标17-22
• 2.2.1 LTE/LTE-A系统架构17-19
• 2.2.2 LTE/LTE-A技术指标19-21
• 2.2.3 LTE-A技术升级21-22
• 2.3 LTE/LTE-A资源分组调度概述22-25
• 2.3.1 分组调度原理22-23
• 2.3.2 LTE-A系统中的分组调度23-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 高铁场景下VoIP业务资源调度算法26-40
• 3.1 VoIP业务模型与调度算法26-29
• 3.1.1 VoIP业务模型26-27
• 3.1.2 VoIP常用的资源调度算法27-29
• 3.2 高铁车地通信系统级仿真平台29-33
• 3.2.1 LTE-A系统级仿真平台组成与功能29-30
• 3.2.2 高铁车地通信系统级仿真平台30-33
• 3.3 高铁场景下改进的VoIP资源调度算法33-38
• 3.3.1 高铁场景双跳链路通信网络33
• 3.3.2 VoIP资源调度算法改进算法33-35
• 3.3.3 仿真结果及分析35-38
• 3.4 本章小结38-40
• 第4章 高铁场景下多业务共存资源调度算法40-52
• 4.1 LTE-A中多业务QoS的实现40-43
• 4.1.1 QoS概述40-42
• 4.1.2 LTE-A QoS的实现42-43
• 4.2 LTE-A多业务资源调度算法43-47
• 4.2.1 调度算法面临的问题43-44
• 4.2.2 经典的资源调度算法44-47
• 4.3 高铁场景下的改进多业务资源调度算法47-51
• 4.3.1 改进的多业务资源分配算法描述48-49
• 4.3.2 仿真结果及分析49-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 总结和展望52-54
• 5.1 本文工作总结52
• 5.2 论文的不足与展望52-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-59
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 胡耀;李方伟;;LTE及其关键技术介绍[J];广东通信技术;2006年05期

2 吴志彪;;HSDPA系统中分组调度算法研究[J];山东通信技术;2005年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 钱雨;3G LTE上行无线资源管理关键技术的研究[D];北京邮电大学;2007年

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本文编号：275570