OFDMA系统中具有QoS保证的下行链路资源分配算法研究

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在未来的宽带蜂窝系统中,如IEEE802.16系统或者第3代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)长期演进(Long Term Evolution,LTE)等,正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)因能提供高的频谱利用率并能够获得多用户分集增益,而成为一种热门的多址接入技术。然而,OFDMA系统的性能很大程度上取决于频率调度算法的灵活性和有效性。随着无线通信技术的发展,各种新的业务如超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol, HTTP)网络浏览、文件传送、视频流、IP话音(Voice over Internet Protocol, VOIP)等相继出现,这些业务对带宽、延迟、最小传输速率、丢包率及误比特率等参数的要求都不同,因此如何保证各种业务的服务质量(Quality of Service, QoS)要求成为了资源调度的关键。本文针对实时语音业务、实时视频业务、非实时数据业务和尽力而为四种不同的业务进行建模,根据基站侧用户队列缓存的状态及其申请的业务,为每个用户计算一个称为调度优先级的参数,用于确定资源调度中各个用户的优先级别,基于此提出了一种能够满足不同用户不同业务QoS的资源调度与映射算法,并通过MATLAB仿真验证了该算法的有效性。通过结果分析,可以看出在合理的系统负载下,本文的算法可以满足用户的QoS需求,同时可以获得较好的系统吞吐量。此外,本文对现有OFDMA系统中的有限反馈算法进行改进,提出了根据用户请求业务的不同而反馈不同的CSI的反馈思路,即请求实时业务的用户,反馈参数M值固定不变。申请时延不敏感业务的用户,其M值随系统负载的增大而逐渐减小。仿真结果表明,该子信道状态信息反馈策略有较好的性能。
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