WRR算法能为业务流提供最佳的QoS保证

对几种队列调度算法(先来先服务调度算法、严格的优先级调度算法、循环调度算法、加权循环调度算法)进行了对比研究,选择出适合用于区分服务网络中保证QoS方案的队列调度算法—WRR。     

高速移动环境下基于OFDM的LTE系统ICI消除技术综述

在高速移动环境下,基于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)的长期演进(longterm evolution,LTE)移动通信系统受信道快速时变引起的多普勒频偏影响,产生子载波间干扰(inter-carrier-interfer-ence,ICI),严重破坏系统性能。ICI成为LTE技术在高速移动场景下应用的一个难点。在分析多普勒频偏及ICI成因的基础上,总结国内外通过编码自消除、均衡、迭代判决反馈消除、时域快变信道估计等方法消除高速移动引起的OFDM系统ICI的主要方法,分析并指出现有方法存在的问题。在此基础上,介绍了最新提出的OFDM频域快变信道估计的思想。报道了LTE上、下行链路正交频分多址接入系统中相关问题的研究情况,并对后续的研究工作提出了展望。     

面向实时业务的快速公平性分组调度算法

长期演进系统(long term evolution,LTE)中的分组调度算法需要满足一定的QoS.针对最大权值时廷优先算法(modified large weighted delay first,M-LWDF)在用户公平性方面的缺陷,提出了基于线性优先级和非线性优先级的M-LWDF算法,以达到提升用户公平性的目的.仿真结果表明,所提出的算法能够在牺牲少量系统吞吐量的情况下,较大程度地改善用户公平性和业务的丢包率.     

基于LTE网络的QoS保障调度算法

提出了一种基于LTE网络的混合模式MAC层调度算法,该算法有效地保障了不同用户、不同业务的QoS需求,同时合理的平衡了系统吞吐量和用户间公平性.当系统中已产生或者即将产生无法满足QoS需求业务时系统优先对该类业务进行调度,不同业务间基于QCI等级进行排序,优先保障高等级的业务的QoS需求;当系统中不存在濒临无法满足QoS需求的业务时则采用逐个资源块儿的调度模式,同时通过信噪比的指数配置可以平衡系统的吞吐量和用户间的公平性.系统引入的混合调度模式附加计算量低、易于实现,在满足系统需求的时候可以有效降低计算量提高系统处理能力.     

基于QoS保证的自适应跨层调度算法

针对无线多媒体通信网络,提出一种基于业务和信道信息的自适应跨层调度算法(TCAS).引入调度概率作为决策因子,利用业务流量和信道状态等跨层信息,设计出基于决策因子的预分配和实时调度相结合的资源分配方法.仿真结果表明,该算法与比例公平调度(PFS)算法和基于信道和队列信息的调度策略(CASTI)算法等经典算法相比,在无线多媒体应用环境中具有更强的适应性和稳定性,可提供多样服务质量(QoS)保证,并显著提高了资源利用率.     

一种基于QoS的无线分组调度算法

提出了一种适用于无线网络的分组调度算法动态概率优先级(DynamicProbabilistic Priority,DPP)调度算法.DPP调度算法采用动态的优先级分配策略,满足了不同业务的QoS需求.另外,DPP算法在网络出现差错时,动态地调整带宽分配,使得网络中的带宽得到有效的利用,提高了系统的吞吐量,保证了算法的公平性.理论分析和仿真试验表明,在无线网络环境中,该算法具有更好的性能.     

合理反馈机制下保证混合业务QoS的调度算法

针对正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)系统多用户中继场景中混合业务对时延的不同需求,提出一种基于合理反馈机制下的降低时延、保证混合业务服务质量的调度算法(mixed services with feedback scheduling , MSFS)。MSFS算法针对用户实时业务及非实时业务的不同需求分别采用不同的调度准则及反馈方式,以达到优化系统性能的目的。针对实时业务,增大其调度优先级以减少等待时延,并在其等待时延接近时延门限时,使其调度优先级迅速增加,以避免丢包;针对非实时业务,加入时延公平因子,使得该类用户业务在时延公平性方面得到改善,同时设置适当的反馈门限,在不影响业务服务质量需求的同时达到降低系统反馈量的目的。仿真结果表明,该算法在保证系统吞吐量和用户公平性的同时,不仅能够有效降低实时用户的时延,而且能够较大程度地减少系统反馈量。     

基于QoS保证的协作OFDMA系统无线资源分配算法

现有基于中继协作的正交频分多址接入(orthogo-nal frequency division multiple access,OFDMA)系统的无线资源分配算法主要面向单一业务和用户需求。该文研究了基于服务质量(quality of service,QoS)保证和异质业务的协作OFDMA系统无线资源分配问题,建立了以最大化系统效用函数为目标的模型,联合了功率控制、载波分配和中继选择。对于具有指数阶复杂度的原混合整数规划问题,通过引入QoS价格因子,将其转化为一个凸优化问题,并且提出了一个基于双层对偶分解的资源分配算法。仿真结果表明:该方法能显著提高系统对异质业务的支持能力,并保证用户之间的公平性。     

长期演进(LTE)中基于ASIC速率匹配算法的并行设计

给出一种基于ASIC的长期演进(LTE)速率匹配并行设计方案。速率匹配是LTE物理层比特级处理流程中重要的一步,LTE的高峰值速率要求其并行处理。已有的并行设计方案需要用到大量的小容量RAM,用于ASIC时会增加片上存储的面积。深入分析速率匹配算法的特性,通过数据分组和添加少量哑元,只用了少量的RAM实现了8 bit并行处理。在Synopsys VCS平台仿真并用Synopsys DC工具综合,结果表明本方案性能满足LTE宏站(三个20 MHz扇区)的需求,而存储面积相比于现有的使用大量小RAM的方案显著减小。     

一种新型的基于效用函数的LTE-A系统预编码资源调度算法

为了消除共信道干扰(CCI),研究了LTE-A系统基于码本的预编码算法,与用户调度算法相结合,提出了一种基于效用函数的调度算法。该算法计算系统内所有用户的时延和速率效用函数,并判定用户的优先级,长时延或低速率的用户将被优先调度。仿真结果表明,基于效用函数的调度算法,在保证用户吞吐率的前提下,与最大吞吐率调度算法相比,兼顾了时间公平性;与比例公平调度算法相比,有更小的时间和空间复杂度,更适用于小区用户拥挤的场景。     

一种移动IPv6中端到端的QoS上下文转移框架

提出了一种基于快速层次移动IPv6协议的QoS上下文转移框架,弥补了上下文转移协议中上下文仅在移动节点切换前的接入路由器和切换后的接入路由器间转移不能满足端到端的QoS机制需求的不足.采用端到端的QoS上下文转移方法,减少了移动节点切换后重新发起信令建立QoS转发处理所带来的延时,使移动节点会话的QoS服务中断最小.采用基于快速-层次移动IPv6框架,能提供无缝的切换并能减少移动节点切换期间的信令开销和切换延时.通过在网络模拟器ns2中的仿真实验比较了本方法与重新发起RSVP信令建立QoS状态的方法的性能,试验结果显示本方法具有更小的延时和更少的丢包.     

LTE上行链路高速铁路应用场景中的频偏估计方法

提出了一种长期演进(LTE)上行链路频偏最大似然(ML)估计算法,并通过定量分析该算法与基于2个训练序列相差的频偏估计算法(相差法)的估计性能,提出了一种联合频偏估计算法.仿真结果表明:与相差法相比,所出提的ML估计算法与联合估计算法的频偏估计范围均能够覆盖高速铁路应用场景中的最大频偏,且ML估计算法不受LTE上行链路跳频传输的影响;在信噪比10 dB且少于4个用户的情况下,2种算法均能够提供10-4或更小的归一化频偏估计均方误差;在单用户情况下,联合估计算法比ML估计算法的均方误差在信噪比上提高了近5 dB.     

多场景下LTE终端管控方案研究

终端管控技术是指在不依附于运营商和用户的前提下,通过第三方设备对通信终端进行有效控制。为了解决管控成本高、时延大等问题,提出了面向不同场景的长期演进(long term evolution,LTE)管控方案,包括全覆盖管控方案和目标终端管控方案。基于LTE终端定时同步的原理向终端发送同步诱导信号来完成对终端的吸附,构造跟踪区域更新拒绝信令和附着拒绝信令,根据信令所携带的不同核心网信息分别实现LTE终端全覆盖管控和目标终端管控。实验结果表明,提出的全覆盖管控方案能够阻断虚拟基站信号覆盖范围内所有LTE终端与外界进行通信,同时降低了管控成本。相比于传统LTE目标终端管控技术,目标终端管控方案优势在于不仅降低了管控时延,而且可以在目标用户无感知情况下完成其身份信息的检测并阻断包括长期演进语音承载(voice over long term evolution,VOLTE)终端在内的目标LTE终端与外界进行通信。     

LTE系统中一种切换自优化算法研究

综合研究了长期演进切换算法中切换参数值、用户移动速度和负载均衡机制对系统掉话率的影响,提出了一种结合用户移动速度和负载均衡机制的切换自优化算法。仿真结果表明,如果用户的移动速度一定,且切换迟滞因子和切换触发时延小于一定阀值时,增加其中一个或两个参数值会导致系统掉话率增加。如果切换控制参数一定,系统掉话率随用户的移动速度增加而增加。针对移动速度为低速、中速和高速的用户,分别采用4,3,2 dB的切换参数较为合适。如果用户速度和切换参数均相同,采用负载均衡机制后,系统的掉话率明显降低。经仿真验证,与传统切换算法相比,采用结合用户移动速度和负载均衡机制的切换自优化算法可以有效降低系统掉话率,并使系统整体性能得到提升。     

基于多核架构适用于LTE标准的FFT算法研究与实现

基于多核架构提出了一种适用于长期演进技术(LTE)下行链路128～2048/1536点快速傅里叶变换(FFT)计算的算法,并进行了仿真.利用多核结构将FFT算法进行并行划分,采用流水线并行和数据并行的结构,减少运行时间.同时将该算法基于一块使用TSMC 65nm工艺制成的多核芯片上实现,在750MHz的工作频率下,计算128～2048/1536点FFT的芯片实测功耗为282～366mW,能量效率为每点35.4～84.33nJ.与其他设计相比,运行速度最多能提高近6倍,计算大点数FFT时,能量效率可提高约20%.     

LTE中队列状态感知的优化M-LWDF调度算法

长期演进系统中,分组调度是有效地使用下行链路资源和保证服务质量性能的关键技术之一.根据队列中数据业务分组到达的数量与队列中分组离开的数量,提出了一种基于队列中分组状态的优化最大权值时延优先(modified largest weighted delay first,M-LWDF)算法,所提出的方法综合考虑了分组时延距离最大时延的剩余量与其同一时刻不同用户的平均值的关系.结果表明,优化的调度方案在吞吐量和丢包率方面相对于最大权值时延优先调度算法均有10％以上的提升.     

LTE系统中DRX机制的分析与优化设计

非连续接收机制（discontinuous reception,DRX）是长期演进（long term evolution, LTE）系统中终端省电的关键技术之一。针对LTE系统中各种新兴业务和更高的数据传输速率快速发展导致终端能耗加剧的问题,在对DRX机制的原理进行详细分析的基础上,提出了一种长周期可调整的DRX机制。在DRX马尔科夫模型的基础上,根据欧洲电信标准化协会（european telecommunications standards institute,ETSI）数据流量模型,对长周期可调整DRX机制的2个性能指标功率节省因子和平均等待时延进行了理论分析。仿真分析在不同DRX定时器参数下的能耗和时延变化情况,并与固定周期的DRX机制在能耗和时延2个方面进行了对比分析。仿真结果表明,长周期可调整DRX机制在降低终端功耗方面有明显改善。