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WCDMA系统中的HSDPA分组调度算法研究

作　者: 杜洪
导　师: 樊滨温
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 分组调度算法 HSDPA WCDMA 多业务 QoS
分类号: TN929.533
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 60次
引　用: 1次
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内容摘要

高速下行分组接入(HSDPA)是WCDMA的演进技术,在3GPP R5规范中提出。HSDPA的主要目标是减小物理层传输时延,增加用户设备(UE)的峰值数据速率、提高下行链路的频谱利用率以及整个小区的吞吐量。HSDPA通过使用自适应调制编码、混合自动重传请求、快速分组调度等关键技术,能够在原有WCDMA的5MHz带宽基础上来提高下行数据的传输速率。HSDPA支持流类,交互类以及背景类等多种业务。不同的业务具有不同的服务质量(QoS)要求,如对最大分组时延、最大可接受的丢包率、最小数据速率的要求都各不相同。HSDPA Mac-hs调度器设计有三大目标:一是保证各类业务的QoS要求,二是保证用户之间的公平性,三是使系统的资源利用率达到最大,这都需要借助于分组调度算法来完成。本文首先概述了HSDPA系统的特点和对调度的要求,并对其物理层和MAC层进行了分析。然后总结了分组调度算法的概念和原理,并对现有的几种经典算法进进行了分析比较,包括支持非实时业务和实时业务的分组调度算法。在此基础上,针对HSDPA多业务应用场景,提出了一种改进的分组调度算法。该分组调度算法在保证每种业务的QoS的同时,兼顾了公平性和分组时延限制。我们在包含流类、交互类以及背景类业务的应用场景里对该算法进行了仿真。最后结合仿真结果对提出的HSDPA分组调度算法的性能进行了全面地分析与比较。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章绪论  8-13
  1.1 课题背景  8-10
    1.1.1 移动通信系统概述  8-9
    1.1.2 移动通信系统的无线资源管理(RRM)概述  9-10
  1.2 本课题研究的目的及意义  10
  1.3 国内外在该方向的研究现状  10-11
  1.4 现有分组调度算法的不足  11-12
  1.5 本文的主要研究内容  12-13
第2章 WCDMA系统中的HSDPA技术  13-27
  2.1 WCDMA系统概述  13-14
  2.2 HSDPA技术概述  14
  2.3 HSDPA的协议结构  14-15
  2.4 物理层分析  15-20
    2.4.1 HS-PDSCH信道  15-16
    2.4.2 HS-SCCH信道  16-17
    2.4.3 HS-DPCCH信道  17-18
    2.4.4 HSDPA物理层工作过程  18-20
  2.5 MAC层分析  20-22
  2.6 HSDPA关键技术  22-26
    2.6.1 自适应调制编码技术  22-23
    2.6.2 混合自动重传请求  23-24
    2.6.3 快速调度技术  24-26
  2.7 本章小结  26-27
第3章 HSDPA分组调度算法  27-39
  3.1 HSDPA业务概述  27-29
    3.1.1 HSDPA QoS概述  27
    3.1.2 HSDPA适合业务  27-29
  3.2 分组调度概述  29-30
  3.3 HSDPA中的分组调度  30-32
  3.4 支持非实时业务的分组调度算法  32-34
    3.4.1 轮询(Round Robin)算法  32
    3.4.2 最大C/I ( Maximum C/I)算法  32-34
    3.4.3 正比公平算法  34
  3.5 支持实时业务的分组调度算法  34-37
    3.5.1 EDF算法  34-35
    3.5.2 LWDF与M-LWDF算法  35-36
    3.5.3 EXP-rule算法  36-37
  3.6 改进的分组调度算法  37-38
  3.7 本章小结  38-39
第4章 HSDPA分组调度算法仿真  39-49
  4.1 概述  39
  4.2 仿真平台简介  39-45
    4.2.1 仿真平台的基本架构  39-41
    4.2.2 UE运动和切换  41-42
    4.2.3 信道建模  42
    4.2.4 流量控制模块  42-43
    4.2.5 分组调度模块  43-44
    4.2.6 业务模型及仿真场景设置  44-45
  4.3 仿真结果及分析  45-47
  4.4 仿真结果总结  47-49
结论  49-50
参考文献  50-54
致谢  54

WCDMA系统中的HSDPA分组调度算法研究

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