TD-LTE系统的下行链路无线分组调度算法与资源分配策略的研究和实现

在LTE系统中,eNode B中的调度器负责完成调度功能,包括下行调度器和上行调度器,分别负责管理下行和上行链路的资源分组调度。相对于由RNC控制资源分组调度的WCDMA系统而言,LTE系统可以及时地根据信道状况自适应改变调制方式和编码速率,并减少系统的传输延迟。 TD-LTE系统具有独特的TDD帧结构,下行采用OFDMA的多址接入方式,融合了正交频分复用(OFDM)、多输入多输出(MIMO)、混合自动请求重传(HARQ)等多种技术。在进行下行资源调度与分配时,必须充分考虑TD-LTE系统中的下行链路相关技术对其的影响。 此外,LTE系统业务种类繁多,既包括各种实时类业务,如VoIP、VideoStream等,也包括各种非实时类业务,如e-mai、FTP、P2P文件共享等,这就要求资源调度算法必须考虑到不同业务的QoS需求。LTE QoS包含如下几个参数：QCI等级、保证比特速率(GBR)、传输延时等。 如何为具有不同QCI等级、不同速率要求以及不同延时要求的各类业务高效地分配资源,在保证业务服务质量的同时,接入尽可能多的用户并为其提供服务,提高下行链路方向上系统的整体吞吐量,是下行分组调度算法最终要解决的问题。 本文重点研究了TD-LTE系统级仿真平台的下行分组调度算法以及下行资源分配策略。首先介绍了整个TD-LTE系统仿真平台以及仿真主流程；然后简单介绍了三大经典分组调度算法(RR算法、MAXC/I算法和PF算法),并提出了一种新的考虑QoS参数的分组调度算法—RAD算法,同时在仿真平台上进行了验证,该方案的主要目的是优先完成实时类用户的数据传输,满足网络中各用户的QoS需求,尽量降低重传次数。同时,本文还介绍了TD-LTE系统下行资源调度与分配的基本流程以及在此基础上开展的半持续调度、下行传输模式自适应、下行多用户MIMO等的研究和实现。最后,通过计算机仿真来研究下行调度算法以及下行资源分配策略的性能。