基于IEEE802.16的QoS调度结构及算法研究

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宽带无线网络中实现QoS的目的是为移动用户提供端到端的服务质量保证,采用一组度量参数作为指标,包括时延、时延抖动、吞吐量和丢包率等。IEEE802.16无线城域网标准定义了面向连接的MAC层协议,给出了BS和SS之间的交互机制,为BS和SS间的各种业务提供QoS保证。但是标准中没有对资源分配和管理的具体细节给予规定,例如接入控制、流量整形和rtPS、nrtPS、BE业务流的调度算法等。 本文研究了802.16协议物理层和MAC层的关键技术,分析了已有文献提出的QoS结构和调度机制。在此基础上对现有协议的体系结构进行了扩充,提出了结合链路自适应机制的QoS调度结构,在BS端增加了CINR预测模块、HARQ控制模块、AMC控制模块,并且给出了各个模块功能和交互信令的说明。 调度模块采用的分组调度算法是本文研究的重点,在无线网络中调度时要考虑信道质量、等待传输的队列状态、系统可分配资源、业务优先级和用户在给定的发送时隙中使用的调制和信道编码方式等情况。 本文在研究了已有的各类无线分组调度算法的基础上,借鉴M-LWDF等算法的设计思想,提出了保证实时业务的吞吐量、时延、公平性等QoS要求的无线分组调度算法,在算法中结合了802.16物理层的OFDMA、自适应调制编码等关键技术的特点。 最后本文在MATLAB仿真工具中对该算法进行了仿真实验,对几个QoS参数的性能进行了比较和分析。
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