平流層通信系統(tǒng)mac層上行鏈路帶寬調(diào)度算法的研究及實(shí)現(xiàn)

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1、摘要摘要平流層通信系統(tǒng)是在平流層建立的通信系統(tǒng)平臺(tái)，多個(gè)平流層通信系統(tǒng)之間可自行組網(wǎng)或與地面移動(dòng)核心網(wǎng)共同組網(wǎng)，形成覆蓋區(qū)域廣并且可移動(dòng)的通信網(wǎng)絡(luò)。它是地面蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)以外的一種新型無線通信系統(tǒng)，它體現(xiàn)了通信系統(tǒng)向?qū)拵Щ苿?dòng)化進(jìn)步的歷史趨勢(shì)。滿足不同優(yōu)先級(jí)用戶和業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量要求的帶寬資源分配調(diào)度方案是平流層通信系統(tǒng)需要解決的核心問題之一。本文先從協(xié)議體系架構(gòu)對(duì)平流層通信系統(tǒng)進(jìn)行了分析和介紹，然后對(duì)無線隊(duì)列的調(diào)度算法做出了研究、討論和比較，學(xué)習(xí)借鑒各種適用于不同網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度算法，最后根據(jù)平流層通信系統(tǒng)的接入層需求，結(jié)合系統(tǒng)業(yè)務(wù)具體情況，設(shè)計(jì)提出并實(shí)現(xiàn)了一種上行帶寬分

2、配調(diào)度算法的方案?？傮w上講，上行帶寬調(diào)度分配采用二級(jí)調(diào)度架構(gòu)。第一級(jí)調(diào)度主要是按四類業(yè)務(wù)的算法優(yōu)先級(jí)將系統(tǒng)的帶寬從高優(yōu)先級(jí)到低優(yōu)先級(jí)依次分配給各類型業(yè)務(wù)。而二級(jí)調(diào)度則是根據(jù)各業(yè)務(wù)QoS參數(shù)不同而采用不同的調(diào)度算法。另一方面，根據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，規(guī)定了其TDD幀結(jié)構(gòu)的參數(shù)和幀控制廣播消息的結(jié)構(gòu)，(包括UCD、DCD、DLMAP、ULMAP四種)，并用C代碼完成調(diào)度分配后生成的MAPPDU隊(duì)列函數(shù)，其中包含ULMAP消息隊(duì)列，根據(jù)消息中信息(IE)就可安排組織MS的接入。本文中在提出設(shè)計(jì)調(diào)度算法方案之后在VisualC++進(jìn)行編程調(diào)試，基本實(shí)現(xiàn)了平流層通信系統(tǒng)上行帶寬資源的分配，并模

3、擬業(yè)務(wù)連接的產(chǎn)生，在不同業(yè)務(wù)連接數(shù)量和不同模擬運(yùn)行時(shí)間下對(duì)軟件程序進(jìn)行了簡(jiǎn)單測(cè)試，分析時(shí)隙占用率、平均時(shí)延、傳輸速率、吞吐量、丟包率等參數(shù)指標(biāo)，驗(yàn)證了調(diào)度方法的可行性與有效性。為將來系統(tǒng)的進(jìn)一步設(shè)計(jì)與規(guī)劃提供參考算法、參考模型和參考程序。關(guān)鍵詞：平流層通信系統(tǒng)，寬帶無線接入，MAC層帶寬調(diào)度算法，服務(wù)質(zhì)量(QoS)，VisualC++ABSTRACTStratosphericTelecommunicationcommunicationsystemisallimportantparofthefutureglobalcommunicmionsystem．Itoveritsownnet

4、workormobilenetworkwithcommongroundnetwork．Itcallbeusedasallimportantcomponentofthespace-basedinformationsystem，Anditmaybecomeagroundsystemformobilecommunicationsandsatellitecommunicationssystemsafterthetmrdwirelesscommunicationsystem．itistheinformationsuperhighwaygroundtospace，fixedterminals

5、totheextensionofmobileterminals．Theplatformintheaccesslayerneedtosupporttheprioritiesofdifferentusers，accordingtotheirpriorityleveldividedbythedifferencebetweentheupstreambandwidth，ontheotherside，serviceisalsoneededfordifferenttypesofbusinessbandwidth．Inthispaper,firstofallitanalysisandingodu

6、cetheaccesslayerarchitectureandfunctionoftheStratosphericTelecommunicationplatform，AnddiscussthewirelessnetworkSchedulingAlgorithm，atlastitdesignanewschedulingschemeforStratosphericTelecommunicationplatformaccesslayer．ThisSchedulingschemenotonlyCallmeettheMAClayerQualityofService(QoS)requirem

7、entsbutalsothedynamicbandwidthallocation．ItincludeMobilecenterStation(MCS)bandwidthallocationbasedontrafficprioritiesofthemobilestation(MS)Weighted，butalsoincludemobilestationwithintwosteptrafficuplinkbandwidthallocationframework,Whichwillinc