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1、南京邮电大学 硕士学位论文 LTE无线通信系统中的无线资源调度技术研究 姓名：李俏 申请学位级别：硕士 专业：通信与信息系统 指导教师：邵世祥 20100401 南京邮电人学硕士研究生学位论文 摘要 摘要 随着个人通信技术的不断发展，未来多媒体信息、视频点播、音乐下载等数据业务的 需求将远远超出现有网络的承受能力。以O F D M A 为核一c 、的L T E 系统中的无线资源管理与 无线资源调度算法的合理设计可以有效地解决有限的无线资源与不同移动业务服务质量 ( Q o S ) 要求之I B J 的矛盾。 论文首先分析了L T E 的背景和发展状况，阐述了L T E 的网络结构和关键技术。接
2、着， 对无线资源管理的内容、必要性及调度算法的发展、评价指标等进行了介绍，并对现有的 几种经典调度算法进行了分析，比较了它们的性能特点和应用局限。 论文针对L T E 下行O F D M A 系统的技术特点，对传输方案、物理资源结构进行了概述， 并从理论角度对O F D M A 系统中资源调度模型以及最优化算法、次优算法及基于时分复用 调度准则的资源调度算法进行了分析研究。 然后，论文对单小区O F D M A 系统中的自适应子载波调度方案进行研究，并在该方案 的基础上引入了自适应公平性和自适应满意度准则，仿真分析证明该自适应的调度方案能 灵活地根据网络管理者的需求，实现不同的优化目标。论文最
3、后结合L T E 系统中自适应调 制编码技术( A M C ) ，将比例公平( P r o p o r t i o n a lF a i r ，P F ) 准则融入基于M C S 选择的L T E 下行 系统的资源调度算法中，并据此提出了一种次优化的算法，通过仿真分析证明该次优化算 法能在损失少量吞吐量的情况下，保证用户间良好的公平性，并大大降低了运算的复杂度。 南京邮电火学硕1 ：研究生学位论文 目录 A B S T R A C T W i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h ep e r s o n a lc o m m u n i c a t i o
4、n st e c h n o l o g y , t h ed e m a n do fs u c h k i n d so fd a t as e r v i c e s ，l i k em u l t i m e d i am e s s a g e ，m o b i l eT Va n dm u s i cd o w n l o a d ，i s g o i n g b e y o n dt h ea b i l i t yp r o v i d e db yw i r e l e s sn e t w o r kn o w a d a y s T h e r a t i o n a l
5、d e s i g no fr a d i or e s o u r c e m a n a g e m e n ta n dr a d i or e s o u r c es c h e d u l i n ga l g o r i t h mi nL T Es y s t e mw h i c hb a s e do nO F D M A c a ne f f e c t i v e l ys o l v et h ec o n f l i c tb e t w e e nl i m i t e dr a d i or e s o u r c ea n di n c r e a s i n
6、 gQ o Sr e q u i r e m e n t f o rv a r i o u sm o b i l es e r v i c e s A f t e ri n t r o d u c i n gt h eb a c k g r o u n dk n o w l e d g ea n dd e v e l o p m e n to ft h en e x tg e n e r a t i o n w i r e l e s sn e t w o r k L T E ，t h es t r u c t u r ea n dk e yt e c h n o l o g i e so f
7、w h i c ha r ee l a b o r a t e di nt h i st h e s i s a sw e l l T h ec o n t e n ta n dn e c e s s i t yo fr a d i or e s o u r c em a n a g e m e n ta r ei n t r o d u c e da sw e l la st h e d e v e l o p m e n ta n de v a l u a t i o ni n d i c a t o r so fs c h e d u l i n ga l g o r i t h mi
8、nt h i st h e s i s W i t hs o m ee x i s t i n g c l a s s i c a ls c h e d u l i n ga l g o r i t h m sa v a i l a b l el u c u b r a t e d ，t h e i rp e r f o r m a n c e sa n ds h o r t a g e sa r e a n a l y z e d T oa i ma tt h et e c h n i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fL T Ed o w n l i
9、 n kO F D M As y s t e m ，t h et h e s i so u t l i n e s t r a n s m i s s i o np r o g r a ma n ds t r u c t u r eo fp h y s i c a lr e s o u r c e S i m u l t a n e o u s l yi ta l s oa n a l y z e s r e s o u r c es c h e d u l i n gm o d e ，o p t i m i z e da l g o r i t h m ，s u b o p t i m a
10、ls c h e d u l i n ga l g o r i t h ma n dr e s o u r c e s c h e d u l i n ga l g o r i t h mw h i c hb a s e do nT D Ms c h e d u l i n gc r i t e r i a ，f r o mat h e o r e t i c a lp o i n to f v i e w A na d a p t i v es u b c a r t i e rs c h e d u l i n gp r o g r a mi ns i n g l ec e l lO F
11、D M As y s t e mi ss t u d i e di nt h i s t h e s i s ，a n da f t e r w a r d s t h ea d a p t i v ef a i r n e s sa n dt h ea d a p t i v es a t i s f a c t i o nc r i t e r i o nb e i n g i n t r o d u c e do nt h eb a s i so ft h ea f o r e m e n t i o n e dp r o g r a m S i m u l a t i o na n a
12、 l y s i ss h o w st h a tt h e a d a p t i v es c h e d u l i n gs c h e m ec a na c h i e v ed i f f e r e n to p t i m i z a t i o no b j e c t i v e sa c c o r d i n gt o t h e r e q u i r e m e n to fn e t w o r km a n a g e r s F i n a l l y , c o m b i n i n gw i t ht h eA M Ct e c h n o l o
13、g yi nL T Es y s t e m ， t h et h e s i sb l e n d st h eP Fc r i t e r i ai n t ot h er e s o u r c es c h e d u l i n ga l g o r i t h mw h i c hf o u n do nM C S s e l e c t i o nf o rL T Ed o w n l i n ks y s t e m ，a n da c c o r d i n g l yp r o p o s e das u b o p t i m a la l g o r i t h m S
14、i m u l a t i o na n a l y s i sd e m o n s t r a t e st h a tt h es u b o p t i m a la l g o r i t h mc o u l de n s u r eag o o df a i r n e s s a m o n g u s e r sa n dr e d u c ec o m p u t i n gc o m p l e x i t yd r a m a t i c a l l yi nc a s eo fl o s so fs m a l la m o u n to f t h r o u g
15、h p u t 南京邮电人学顾：卜研究生学位论文第一章绪论 1 13 G P PL T E 概述 1 1 1 引言 第一章绪论 移动通信无疑是当今通信领域最活跃、发展最迅速的领域之一，从首次使人们能在生 活中实现随意通信的基本移动语音服务，到包括上网、信息和娱乐服务的移动多媒体革命， 移动通信在以惊人的速度不断发展着，并渗透至社会生活的各个方面。随着用户数量的急 剧增加和用户需求的多元化，移动通信已从模拟的第一代( 1 G ) 发展到数字的第二代移动通 信系统( 2 G ) ，如今，基于C D M A 技术的第三代移动通信系统( 3 G ) 已经在全球范围内得到大 规模的商用，人们正在向自己期
16、待的移动通信发展的终极目标逼近，即“任何人( W h o e v e r ) 在任何地方( W h e r e v e r ) 任何时间( W h e n e v e r ) 可以同任何人( W h o e v e r ) 进行任何形式( W h a t e v e r ) 的通信。” 但在“变化无常”的无线环境中要满足人们近乎“贪婪”的需求，还存在着很多的挑 战。虽然3 G 系统可以提供更宽的带宽，并能传输数据及语音业务，但仍然存在着很多不 足，如：由于C D M A 技术固有的干扰问题的限制，3 G 系统的数据速率很难达到诸如 5 0 1 0 0 M b p s ，能提供服务速率的动态范围不大：多种无线接入标准并存，为实现无缝切换 和漫游增加了难度；核心网还没有完全脱离第二代移动通信系统的结构。故普遍认为3 G 系统仅仅足一个从窄带向未来宽带移动通信系统过渡的阶段。现在，人们将目光越来越多 的投向4 G 系统的研究。 1 1 2L T E 的产生和发展 虽然从目前来看，3 G 系统凭借其成熟性和现有庞大的网
