基于ieee+802.16e下行鏈路的資源調(diào)度算法-研究

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1、第1章緒論移動(dòng)通信已成為當(dāng)代通信領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展最快、盈利能力最強(qiáng)、市場(chǎng)前景最被看好的熱點(diǎn)技術(shù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以其便利、高效和海量的信息吸引著越來(lái)越多的用戶，成為人們生活和工作中重要的一部分。移動(dòng)通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合——無(wú)線接入技術(shù)，特別是寬帶無(wú)線接入技術(shù)必將成為最具發(fā)展?jié)摿脱芯績(jī)r(jià)值的新技術(shù)。伴隨著無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，未來(lái)的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)必須能提供用于滿足不同QoS需求的各種業(yè)務(wù)。由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信道不穩(wěn)定、帶寬資源緊張等特點(diǎn)，在各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中。有效地利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源一直是研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。如何使用無(wú)線資源管理的各種方法在復(fù)雜的無(wú)線物理信道情況下對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理配置，完善協(xié)

2、議兼容性及保障不同特性業(yè)務(wù)的傳輸質(zhì)量等方面的研究，都是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源管理的重要內(nèi)容。資源管理的一個(gè)重要原則是利用網(wǎng)絡(luò)在不同應(yīng)用中呈現(xiàn)出的各種內(nèi)在差異性，來(lái)有效地進(jìn)行帶寬分配、接入控制、功率控制等各種資源管理。在無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來(lái)越廣泛的今天，IEEE802．16系統(tǒng)的QoS保證機(jī)制引起了廣泛的關(guān)注和研究興趣。1．1IEEE802．16標(biāo)準(zhǔn)1．1．1IEEE802．16標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程1999年，IEEE成立了IEEE802．16工作組來(lái)專門研究寬帶固定無(wú)線接入技術(shù)規(guī)范，目標(biāo)是要建立一個(gè)全球統(tǒng)一的寬帶無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802．16標(biāo)準(zhǔn)被設(shè)計(jì)為能逐步發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802．16

3、對(duì)2～66GHz頻率范圍內(nèi)無(wú)線接入系統(tǒng)的底層標(biāo)準(zhǔn)(包括物理層和媒體接入控制層)做出規(guī)范，并分析了系統(tǒng)共存性背景，給出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、配置和頻率使用解決方案。802．16系統(tǒng)主要應(yīng)用于城域網(wǎng)范圍，以將家庭和各商業(yè)機(jī)構(gòu)高速接入電信核心網(wǎng)絡(luò)。IEEE802．16到目前為止已經(jīng)建立了包括802．16、802．16a、802．16c、802．16d、802．16e、802．16t",802．169七個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，各標(biāo)準(zhǔn)概況見(jiàn)表1．1。802．16最初的標(biāo)準(zhǔn)為802．16—200lI“，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，802．16無(wú)線城域系統(tǒng)工作在10．66GHz頻段，在這個(gè)頻段的電磁波傳輸要求視距傳輸、可以忽略多徑

4、效應(yīng)。該系統(tǒng)適合于點(diǎn)到多點(diǎn)的接入服務(wù)。小區(qū)半徑典型值為2．5公里。系統(tǒng)采用TDD或者FDD的雙工模式。下行鏈路采用TDM復(fù)用方式，上行鏈路采用TDMA的多址接入方式。802．16的第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為802．16at2l，在該標(biāo)準(zhǔn)支持的工作頻段為2—11GHz，目的在于使固定寬帶無(wú)線接入技術(shù)也能支持非視距(NLOS)傳輸。802．16c是802．16的增補(bǔ)文件，對(duì)工作在2～lIGHz頻段的IEEE802．16協(xié)議進(jìn)行東南大學(xué)碩士論文互操作定義，統(tǒng)一不同廠家產(chǎn)品的協(xié)議接口。802．16dt3】是802．16的一個(gè)修訂版本，也是相對(duì)比較成熟并且最具實(shí)用性的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)版本。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)2-66GH

5、z頻段的空中接口的物理層和MAC層做了詳細(xì)規(guī)定，定義了支持多種業(yè)務(wù)類型的固定寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)的MAC層和相對(duì)應(yīng)的多個(gè)物理層規(guī)范。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)前幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了整合和修訂，但仍屬于固定寬帶無(wú)線接入規(guī)范。802．16ei4】是802．16的增強(qiáng)版本，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了可同時(shí)支持固定和移動(dòng)寬帶無(wú)線接入的系統(tǒng)，工作在2—66GH：適于移動(dòng)性的許可頻段，可支持用戶站以車輛速度移動(dòng)，同時(shí)802．16a規(guī)定的固定無(wú)線接入用戶能力并不因此受到影響。該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了支持基站或扇區(qū)間高層切換的功能。制定802．16e的目的，是提出一種既能提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)又能使用戶具有移動(dòng)性的寬帶無(wú)線接入解決方案。該標(biāo)準(zhǔn)已成為3

6、G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一a802．16f工作組在2004年8月獲準(zhǔn)成立，作為802．16．2004標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充，802。16f定義了802．16系統(tǒng)MAC層和物理層的管理信息庫(kù)(Mm)以及相關(guān)的管理流程。該標(biāo)準(zhǔn)目前正處于制定階段。802．169工作組在2004年8月獲準(zhǔn)成立，它的目的是為了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的802．16系統(tǒng)管理流程和接口，從而能夠?qū)崿F(xiàn)802．16設(shè)備的互操作性和對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源、移動(dòng)性和頻譜的有效管理。該標(biāo)準(zhǔn)的制定工作也正處于制定階段。表1．1IEEE802．16系列標(biāo)準(zhǔn)及其說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)完成時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明IEEE802．162001年12月最初的空中接151，使用頻段為10～66GHz

7、，適用于【DS環(huán)境ⅢEE802．16a2003年1月使用頻段2～11GHz，適用于NLOS環(huán)境，采用OFDM高級(jí)調(diào)制技術(shù)IEEE802．16c2003年1月對(duì)工作在2～llGHz頻段的IEEE802．16協(xié)議進(jìn)行互操作定義，統(tǒng)一不同廠家產(chǎn)品的協(xié)議接口IEEE802．16．2004年lO月2～66GHz固定寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)空2004中接口物理層和MAC層規(guī)范，得到最廣泛公認(rèn)IEEE802．16e2005年年底在IEEE802．16a的基礎(chǔ)上支持用戶的移動(dòng)性，增強(qiáng)移動(dòng)性管理IEEE802．16f