UMTS-HSDPA系统传输层协议和分组调度算法的仿真研究

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3GPP对UMTSR99/R4版本的空中接口技术作了改进,引入了R5版本(HSDPA)无线数据宽带技术来更好地发展移动数据业务。高速下行分组接入(HSDPA)是WCDMA在无线传输方面的增强和演化,支持更高速率和更大容量。为提高移动分组数据传输能力,3GPPRelease5协议中采用了自适应编码调制(AMC)、L1层H-ARQ、FCS等技术。上面这些技术的引入都会要求系统对传输模式的快速自适应,而传输模式的选择策略关键是分组调度算法,也是系统设计的核心要素。因此对HSDPA分组调度算法进行相应的研究,对于我国通信事业的发展有着重大的现实意义。 作者用NS2网络仿真工具搭建了UMTS的通用仿真平台,通过对几种传输层协议的仿真,对它们的时延性能作了一个比较,并验证了这几种协议都能较好地适用于该平台。接着,本文重点研究了当前HSDPA的几种经典的无线分组调度算法,并提出了一种基于区分业务类型并保证最小吞吐量的分组调度算法(ServiceDifferentiatedThroughputGuaranteedPacketSchedulingAlgorithm)。该算法引入了区分业务机制,对不同类型业务用户提供不同的调度策略,并结合了基于信道质量并保证最小吞吐量的调度算法。例如,该算法能够对有QoS保证的用户提供基于信道质量的最小吞量保证机制的调度算法,而对其它用户采用轮询调度算法。通过NS2仿真,我们得到在不同分组调度算法情况下用户的端到端时延和吞吐量性能曲线。通过比较,发现基于业务区分机制的调度算法不仅能较好地区分业务,并且在对保证质量业务方面的性能较优越。
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