LTE系统下行分组调度算法的研究

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LTE系统已成为继3G后的主流无线通信系统,LTE与前几代通信系统的物理层多址技术有很大不同,在下行方向采用基于循环前缀(CP)的正交频分多址(OFDMA)技术,而在上行方向上则采用基于循环前缀的单载波频分多址(SC-FDMA)技术。通过加载MIMO天线,合理配置子载波数量,实现复用和分集增益,从而提供更高的速率,更高的无线频谱增益和更为丰富的业务。LTE系统支持1.25MHz-20MHz的可变‘系统带宽,如何充分利用这些系统带宽,有效提高系统吞吐量和增强服务质量,无线资源调度技术将发挥重要的作用。本文利用Matlab语言,从系统级仿真层面,对3GPP LTE系统的资源调度技术进行了研究,主要内容包括:1)结合3GPP R8规范,搭建LTE系统仿真平台,主要包括运动模型、信道环境、业务模型、结果统计和资源调度等模块。2)研究了三种经典分组调度算法(RR算法、MAX C/I算法和PF算法),分析了三种算法各自的优缺点,并在仿真平台中进行了验证。3)研究了提高边缘用户体验的分组调度算法,并在仿真平台中实现了Xiaowei Li等人提出的基于CQI的自适应PF算法,仿真结果表明,该算法在保证频谱利用率的情况下可以很好地改善边缘用户的平均吞吐量。4)考虑到经分组调度算法得到的资源块初步分配结果只能保证各RB上得到优先级最高的用户而不能最大化系统吞吐量的缺点,得到一种改进的基于CQI的资源块调整策略。仿真结果表明,改进方案相比于资源块顺序分配方案,系统吞吐量得到了一定的提高。
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