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在我国,医疗资源紧缺和分配不均的问题一直制约着社会经济和民生福利的发展。在这样的背景下,移动医疗以其高度的灵活性和广泛的适用性,打破了地域和时间限制,极大的提高了医疗资源的利用率。由于医疗业务对QoS和QoE的特殊需求,尤其是对时延敏感性和GBR(Guaranteed Bit Rate)服务的需要,对现有通信系统提出了很大挑战。第四代移动通信LTE-A中的载波聚合技术为医疗服务提供了大带宽高速传输的可能。但是,现有的载波聚合调度算法中,独立调度时延小,资源利用率较低;联合调度虽然可以更好的利用系统资源,却存在复杂度较高的问题,带来额外时延。现有的算法都无法满足移动医疗业务的需求,因此,如何设计合理高效的调度算法,使得满足医疗用户时延和速率需求的同时,尽可能的节省系统资源,是本文研究的主要问题。 在载波聚合技术中,由于医疗用户的移动性带来频谱利用率的变化,仅仅提供固定的带宽并不能保证GBR速率。因此如何设计载波和频率资源的最佳分配算法,使用户在时延限制内达到所需的速率,是问题的难点。而不同于普通业务,在院前救治,紧急救助等场景下,医疗业务特殊的时延敏感性和速率要求让问题更加复杂。同时,在实时变化的无线信道中,频谱资源十分有限,为了避免满足医疗用户而牺牲其他业务,必须以尽可能少的资源满足医疗QoS需求。再加上终端的功耗有限,选择合适用户的成员载波组合同样需要在调度算法中予以考虑。相比较LTE系统,LTE-A系统复杂度更高,在加入载波聚合技术后,MAC层和链路层架构都进行了相应改进,这使得LTE中原有的资源分配算法并不适用于载波聚合的业务场景,也给问题的解决带来了挑战。 本文的创新性和贡献主要集中在以下几个方面。首先,根据ITU等机构的相关文献,结合实际应用范例,提出了不同移动医疗应用对通信网络的具体要求;第二,在移动医疗的特殊需求基础上,引入了针对医疗业务的m-QoS和m-QoE的概念,为4G-health中的医疗业务提供了参照;第三,根据LTE-A网络中载波聚合的实际流程,对上述研究问题进行分析和建模,分别从系统资源利用率和用户QoS需求的角度,对资源分配问题进行求解,并对最优解进行了证明和分析;第四,根据模型,提出了BCD算法,巧妙利用系统原有参数,降低调度时延,并设置速率控制因子来满足医疗用户的GBR需求,避免了现有的独立调度系统资源利用率低,而联合调度计算复杂度高的问题,并通过仿真对算法进行了验证分析。