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1、重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文IEEE802.16中上行帶寬調(diào)度算法研究姓名:段曉飛申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師:吳玉成2010-04重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要隨著寬帶無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展以及多媒體業(yè)務(wù)的廣泛應(yīng)用,用戶要求寬帶無(wú)線接入技術(shù)能夠提供服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證。為了很好地滿足未來(lái)寬帶無(wú)線接入的應(yīng)用需求,IEEE組織提出了802.16系列標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)定義了物理層技術(shù)和媒體接入層(MAC層)機(jī)制,并且在MAC層劃分了業(yè)務(wù)的調(diào)度類型,使不同類型的業(yè)務(wù)連接關(guān)聯(lián)不同的QoS參數(shù),從而提供了對(duì)業(yè)務(wù)Qo
2、S的支持。此外,協(xié)議中還給出了用于主動(dòng)授權(quán)業(yè)務(wù)(UGS)的帶寬調(diào)度方法,但是并沒(méi)有對(duì)其它類型業(yè)務(wù)的具體調(diào)度算法以及系統(tǒng)的調(diào)度結(jié)構(gòu)予以說(shuō)明,這些都是帶寬調(diào)度的重要部分,而帶寬調(diào)度又是保證各類型業(yè)務(wù)QoS的關(guān)鍵。因此,對(duì)802.16系統(tǒng)中帶寬調(diào)度結(jié)構(gòu)及算法的研究具有十分重要的意義。論文對(duì)現(xiàn)有的調(diào)度架構(gòu)以及相關(guān)算法進(jìn)行了深入的研究和分析。大部分算法關(guān)注的焦點(diǎn)都只是在保證業(yè)務(wù)的QoS要求方面,沒(méi)有兼顧對(duì)系統(tǒng)調(diào)度服務(wù)公平性的考慮。為了在提供業(yè)務(wù)QoS保證的同時(shí)解決調(diào)度過(guò)程中服務(wù)不公平的問(wèn)題,提出了一種基于預(yù)分配機(jī)制的帶寬調(diào)度算法。該算法
3、首先為高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)預(yù)分配一部分帶寬資源以保證其QoS對(duì)數(shù)據(jù)速率的要求,對(duì)帶寬的剩余部分采用調(diào)整優(yōu)先級(jí)的虧空公平隊(duì)列算法在各業(yè)務(wù)之間再次進(jìn)行分配,直到可用的帶寬為零或者所有業(yè)務(wù)流都獲得了足額的帶寬為止。為實(shí)現(xiàn)不同SS的各業(yè)務(wù)連接能夠公平有效地使用上行帶寬資源,設(shè)計(jì)了GPSS(GrantperSubscriberStation)方式下的系統(tǒng)帶寬調(diào)度模型,其中在BS端加入了加權(quán)最大最小公平算法,在SS端采用了基于預(yù)分配機(jī)制的帶寬調(diào)度算法。加權(quán)最大最小公平算法由于考慮了不同業(yè)務(wù)對(duì)QoS的不同要求,實(shí)現(xiàn)了帶寬資源在各SS之間的公平分配。
4、基于預(yù)分配機(jī)制的帶寬調(diào)度算法在為高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)提供QoS保證的同時(shí),又使得低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)也能獲得一定的服務(wù)機(jī)會(huì),從而在一定程度上解決了高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)過(guò)多地占用帶寬資源致使低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)長(zhǎng)期得不到帶寬而“餓死”的問(wèn)題?;贕PSS方式的系統(tǒng)帶寬調(diào)度模型由于融合了加權(quán)最大最小公平算法和基于預(yù)分配機(jī)制帶寬調(diào)度算法,所以提高了SS帶寬請(qǐng)求的服務(wù)率,雖然該策略使實(shí)時(shí)輪詢業(yè)務(wù)(rtPS業(yè)務(wù))的吞吐量和時(shí)延特性有局部性的損失,但是仍然保證了各類型業(yè)務(wù)的相應(yīng)QoS要求,并且兼顧了對(duì)低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的帶寬分配,很好地實(shí)現(xiàn)了從用戶節(jié)點(diǎn)到業(yè)務(wù)的調(diào)度公平性。關(guān)鍵
5、字:IEEE802.16,服務(wù)質(zhì)量,GPSS方式,預(yù)分配機(jī)制I重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofbroadbandwirelesscommunicationtechnologyandmoreandmoreapplicationsofthemultimediaservices,broadbandwirelessaccesstechnologyshouldhavetheabilitytoguaranteethequalityofservices(QoS)requiredbyuser
6、s.Inordertomeettheapplicationrequirementsofbroadbandwirelessaccessinthefuture,IEEEorganizationhasproposedaseriesof802.16standards.InIEEE802.16standardsthetechnologyadoptedbyphysicallayerandthemechanismofMACaredefineddetailedly.TosupporttheQoS,servicesaredividedintod
7、ifferentschedulingtypesaccordingtotheirQoScharacters,andvariousserviceconnectionsareassociatedwithdifferentQoSparameters.Furthermore,theschedulingalgorithmforunsolicitedgrantservice(UGS)isdefined,butthestandarddon'tgiveexplanationforschedulingstructuresandconcretesc
8、hedulingalgorithmsfortheothertypesofservices.Therefore,studyingonbandwidthschedulingstructuresandalgorithmsof802.16systemhasextremelyvital