LTE系統(tǒng)中面向高速移動(dòng)用戶的下行分組調(diào)度算法研究.pdf

1、作為準(zhǔn)4G技術(shù)，為了滿足IMT-Advanced在峰值速率、延遲、用戶吞吐量、移動(dòng)性、頻譜效率等方面的需求，LTE采用了扁平化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和OFDM、MIMO、鏈路自適應(yīng)、快速分組調(diào)度、干擾抑制等關(guān)鍵技術(shù)。其中，快速分組調(diào)度技術(shù)作為無線資源管理的核心技術(shù)，負(fù)責(zé)資源的分配，決定了系統(tǒng)的性能。
　　同時(shí)，隨著高速鐵路和高速公路的快速發(fā)展，未來的移動(dòng)通信面臨著越來越多的高速移動(dòng)環(huán)境。在高速移動(dòng)環(huán)境下，移動(dòng)通信系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大的多普勒頻移，信道

2、會(huì)發(fā)生快速變化，這些變化會(huì)嚴(yán)重地降低移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能，尤其是對于小區(qū)間干擾嚴(yán)重的小區(qū)邊緣用戶。如何有效地提高小區(qū)邊緣高速移動(dòng)用戶的吞吐量，是本文主要研究的方向。
　　首先，本文介紹了LTE系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)和需求、時(shí)頻資源結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)介紹了LTE分組調(diào)度器的結(jié)構(gòu)和幾種經(jīng)典的調(diào)度算法(RR算法，MaxCoI算法，PF算法)，并對這幾種算法進(jìn)行了仿真，比較它們的吞吐量性能并通過用戶分配的PRB數(shù)、用戶調(diào)度概率和用戶調(diào)度概率與用戶

3、位置的關(guān)系三個(gè)方面來比較它們的公平性。仿真結(jié)果表示，RR算法的公平性最好但小區(qū)吞吐量最低，MaxCoI算法的小區(qū)吞吐量最高但用戶公平性極差，PF算法在小區(qū)吞吐量和用戶公平性之間取得折中。
　　其次，本文研究了混合速度模式下的用戶公平性，仿真結(jié)果表明小區(qū)邊緣高速移動(dòng)遭遇了一定程度的不公平性。針對這個(gè)問題，本文提出了時(shí)域的TTI分配算法和頻域的面向高速移動(dòng)用戶的軟頻率復(fù)用算法。時(shí)域TTI分配算法額外分配時(shí)域的TTI資源給小區(qū)邊緣高速移

4、動(dòng)用戶，具體實(shí)現(xiàn)方式是每隔一定數(shù)目的TTI分配一個(gè)專門的TTI給小區(qū)邊緣高速移動(dòng)用戶，即這個(gè)TTI內(nèi)只調(diào)度小區(qū)邊緣高速移動(dòng)用戶。頻域的面向高速移動(dòng)用戶的軟頻率復(fù)用算法是在傳統(tǒng)的軟頻率復(fù)用算法的基礎(chǔ)上，增加小區(qū)邊緣高速移動(dòng)用戶在高功率頻段上調(diào)度的優(yōu)先級，具體實(shí)現(xiàn)方式是在頻域調(diào)度器中計(jì)算頻域優(yōu)先級的時(shí)候，在功率較高的頻段使小區(qū)邊緣高速移動(dòng)用戶的優(yōu)先級乘以一個(gè)大于1的系數(shù)，以提高它的調(diào)度優(yōu)先級。接著對上述的兩個(gè)算法進(jìn)行了系統(tǒng)級仿真，仿真結(jié)果表