LTE-Hi网络中面向多业务的资源调度研究

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随着移动通信技术的不断发展,移动互联网流量迅速增长,而其中室内业务量的比重在不断增加。在考虑室内环境的特点和提升覆盖性能方案的基础上,3GPP标准化进程推动了一种室内热点优化方案,即LTE-Hi (LTE for Hotspot and Indoor),以解决未来无线移动带宽数据业务在室内热点场景的需求。LTE-Hi系统工作在3.5GHz左右频段,因此与LTE宏蜂窝网络处于不同的频段,避免了宏小区与微小区之间的相互干扰问题;而且高频段的特性主要表现为传播损耗大、覆盖范围小等,因此更加适合对移动性和覆盖面积要求较低的室内环境。同时,LTE-Hi引入高阶调制方式,如256QAM以进一步提高频谱效率。无线资源管理是移动通信系统的重要研究领域,而无线资源调度作为其中关键技术之一,目前已经得到广泛的关注,但是较少针对LTE-Hi网络场景。因此本文结合LTE-Hi网络特征对资源调度展开研究。本文基于两个项目,分别对CoMP场景下的资源调度和LTE-Hi网络下的资源调度展开了研究。本文首先介绍了无线资源调度相关背景,并对各类典型的无线资源调度算法以及移动互联网业务模型进行了概述。针对Max C/I调度算法在CoMP场景的求解过程中存在的问题,本文提出了一种改进的解决方案,并分别在FTP业务模型和Full Buffer业务模型下对改进的算法和原算法进行仿真验证,仿真结果表明该改进算法在这两种业务下均能提高系统吞吐量。而后,本文基于LTE-Hi系统的网络特征,研究了在资源调度过程中不同信道质量反馈周期对于系统性能的影响。为了更准确地刻画LTE-Hi网络特征,本文对各类传播模型以及链路自适应技术进行调研。基于调研结果,搭建LTE-Hi系统级仿真平台,并针对各类业务展开了仿真分析,仿真结果表明:单从吞吐量方面考虑,在LTE-Hi系统中当CQI反馈周期延长到2TTIs时,增益与代价相当;而在其他CQI反馈周期下,延长CQI反馈周期弊大于利。最后本文从提升吞吐量的角度出发提出了一种适用于LTE-Hi网络的改进PF算法,并对改进PF算法在多业务场景下进行仿真验证,仿真结果表明:改进的PF算法在Full buffer、FTP以及FTP/VoIP混合业务模型下均能提升系统吞吐量,从而改善系统性能。
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