基于广义共享机制(GPS)下的分组调度算法研究与分析

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随着无线网络的发展,移动通信用户数和Internet用户数急剧增加,人们期望新一代移动通信系统不仅具有更大的容量,还要支持移动多媒体业务,除了提供话音业务外,还支持低/高速数据、图像等非话音业务的传输。不同业务有不同的服务质量(QoS)要求,如对时延、分组丢失率、数据速率的要求不同。正交频分复用(OFDM)技术作为一种无线环境下的高速传输技术,具有良好的抗多径信道干扰能力,因此本文主要研究基于OFDM技术的固定宽带无线接入系统中的多业务分组调度算法。   本文阐述了有线和无线网络下的分组调度算法,以及各自的优缺点,并分析了加权Round-Robin(WRR),最大载干比(Max C/I)以及基于GPS机制下的比例公平调度(Q-PF)三种经典的分组调度算法在仿真系统中的实现流程,重点分析了Q-PF算法的性能及存在的问题。利用OPNET软件对这三种算法分别应用到根据QoS划分的四类业务性能进行了仿真比较,并得出基于GPS机制下的比例公平算法具有很大优势的结论。在此基础上,一方面对有线网络比例公平算法中的算法的改进,并在理论上证明了改进过的算法可以应用到无线动态服务链路,同时也具有WF2Q+优秀的性能;另一方面,根据跨层体系的思想,引入物理层的链路状态,将缓存管理算法从GPS模型中的进缓存队列管理策略中剥离出来,并与分组调度算法结合起来。在GPS的整体模型下通过选取简单常用的尾丢弃算法与分组调度算法进行联合仿真,从结果可以看到该方案可以有效避免或减缓网络拥塞现象。
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