Spectrum-Efficient and Fair Resource Scheduling for MBMS in LTE Systems

An improved spectrum-efficient and fair resource scheduling algorithm for multimedia broadcast multicast service (MBMS) in long term evolution (LTE) systems is proposed in this paper. By jointly considering the channel conditions of all the users, the average packet loss rate, and the fairness of users in the MBMS group, the transmission data rate of the MBMS group is first selected according to the link adaptation and the average packet loss rate of users. Then, the resource blocks are allocated to MBMS groups according to the scheduling priority. Such a resource scheduling algorithm further balances the system throughput and user fairness. Theoretical analysis and simulation results show that the proposed algorithm can achieve a good tradeoff between system throughput and user fairness in comparison with traditional scheduling algorithms.     

LTE系统中一种低丢包率的实时业务调度算法

为提高LTE系统中实时业务调度算法的系统丢包率性能,且针对时延优先调度(Delay prioritized scheduler,DPS)算法随着用户数目的增多丢包率性能急剧变差、系统吞吐量也较低等问题,本文在DPS算法基础上,提出一种综合考虑用户时延信息和实时下行信道状态信息的改进算法.通过引入信道状态信息,可以有效提高系统吞吐量;通过引入用户时延信息,可以保证用户之间的公平性.仿真结果表明,该算法在保证实时业务服务质量的前提下,取得了系统吞吐量和公平性之间的良好折中,同时可以获得更低的丢包率性能.     

LTE-A系统中基于资源利用率的时延优先调度算法

针对现有LTE系统中调度算法在吞吐量、公平性及丢包率性能指标上难以取得性能平衡的问题,提出一种改进算法,在考虑用户时延的前提下还考虑了用户对资源块(RB)的利用率,从实际获得速率的角度来更精确描述用户对资源的利用能力,更加合理地分配资源.仿真结果表明,该算法的丢包率性能有很大改进,同时在吞吐量、公平性方面也有着较好表现,实现了良好的综合性能,能够更好地满足用户的QoS需求.     

保证混合业务质量的跨层OFDMA资源分配方法

提出了一种新的跨层正交频分多址（OFDMA）系统资源分配方法,其综合考虑了无线信道的时变特征和媒体接入子层（MAC）业务质量（QoS）要求,将MAC层分组调度和物理层的OFDM子信道分配及自适应调制编码进行联合设计,目的是在保证实时时延敏感业务和非实时业务的QoS基础上最大化系统吞吐量。在子载波分配过程中,分别采用了信道依赖的最早预期 (CD-EDD)算法和 最小速率需求(MRR)算法,对实时时延敏感业务和非实时业务进行调度。基于IEEE 802.16标准建立了动态仿真模型对算法性能进行评估,结果表明较传统的最大信噪比方法在系统吞吐量相近的基础上对时延特性、用户公平性方面有较大性能提升。     

OFDMA系统实时业务分组调度算法

在移动通信系统中,常见的调度算法在处理实时业务时一般为信道状况好的用户分配过多的资源,而信道状况差的用户获得的调度机会相对较少。为保证实时业务的延迟要求,并兼顾不同用户间的公平性,基于正交频分多址接入系统,提出一种实时业务分组调度算法。在调度过程中,采用丢弃过期数据包的策略节省了系统资源。对信道状况好的用户采用较大的调度间隔,并采用高阶的调制编码方案将累积的数据包在一个调度间隔内发送,从而给予信道状况差的用户更多的调度机会。仿真结果证明,提出的算法能较好的满足实时业务的延迟要求,相对于改进的最大权重延迟优先算法和正比公平算法提高了用户间的公平性。     

一种多用户MIMO/OFDMA系统的资源分配和调度方案

针对下行多用户多入多出／正交频分复用系统,提出了一种适合多业务类型的资源分配和调
度算法. 综合考虑了不同业务类型的服务质量需求,根据用户的信道条件、吞吐量和队列状
态确定调度优先级;结合用户信道的空间相关性进行用户选择、功率分配和比特加载. 通过
充分利用空、时、频多用户分集增益,在保证实时业务最小时延要求和非实时业务最小速率
要求的同时,最大化系统的吞吐量. 仿真结果说明,所提算法在系统吞吐量、丢包率及最
小速率满足率方面得到了改善.     

单小区MBMS的吞吐量优化与频域调度

针对单小区带上行反馈的多媒体广播组播业务(MBMS)的资源管理框架,提出一种简单有效的优化机制,即限制反馈用户的G因子,以极小的覆盖为代价换取显著的吞吐量提高;同时提出将该机制与MBMS的频域调度结合,并分析了对调度增益的影响. 仿真表明,该机制与频域调度(FDPS)相互促进,进一步提高了MBMS的吞吐量. 在用户数较多的情况下吞吐量增益达到50％,而覆盖的损失不超过1％.     

LTE系统上行保证服务质量的分组调度算法

为提高资源分配过程中不同速率需求的用户间公平性,结合正比公平算法,提出一种应用于第三代合作伙伴计划长期演进系统上行链路的分组调度算法。算法按照不同用户的速率需求分配资源,并在每次调度过程中使用动态变化的权重因子,避免出现速率需求高但瞬时信道状况差的用户分配过多的资源。仿真结果表明,该算法相对于正比公平算法更好地解决了不同用户间的公平性。     

LTE系统中基于缓存信息的非实时业务调度算法

为解决LTE系统中非实时业务调度算法比例公平PF(proportional fair)算法在分组数据业务模型下性能一般的问题,结合分组数据业务特点,在有限缓存队列模型下,提出一种兼顾系统吞吐量和用户公平性的非实时业务调度算法-基于缓存信息的调度BIBS(buffer information based scheduling)算法.该算法综合考虑了用户信道条件和缓存区内待传送的数据包信息.仿真结果表明,在不同平均速率的业务下,与PF算法相比,本文提出的算法在有效地提升系统吞吐量的同时,用户间公平性和通信中断性能也得到了极大的改善.     

LTE中增强视频业务QoS的时延感知调度算法

提出了一种改善视频业务流性能的分组调度算法,综合考虑了队列中分组丢失的数量和分组时延信息,动态地调整用户的优先级,以达到降低系统丢包率和最大化系统吞吐量的目的.仿真结果表明,与当前典型的分组调度算法相比,所提出的算法能够较大幅度地改善丢包率、公平性、吞吐量等方面的性能.     

低复杂度的OFDMA系统调度与资源分配算法

针对多用户多业务OFDMA系统存在的缺陷与不足,提出了一种低复杂度的分组调度与资源分配算法.该算法考虑队列状态、QoS要求、信道情况和业务优先级等信息,分别定义了实时轮询服务、非实时轮询服务和尽力而为服务的效用函数,算法在满足各种业务延时、传输速率和丢包率约束条件下,通过最大化非实时业务总吞吐量实现调度和资源分配.仿真结果表明,与已有算法相比,该算法在非实时业务总吞吐量下降不大的情况下,在性能和复杂度之间取得了较好的折中.     

MIMO系统中自适应延时公平调度算法

为了提高MIMO系统的容量,提出了一种自适应公平调度算法,在每个调度时隙,根据用户的信道环境和分组数据长度选择具有最小延时的用户进行传输,并且动态更新用户的平均传输延时,根据更新的平均传输延时自适应选择被调度的用户,从而使得不同信道环境和不同数据长度具有不同延时的用户都能公平的获得传输机会.通过仿真,将轮询调度算法和最大信噪比调度算法与ADFS算法进行比较.仿真结果表明,三种算法中ADFS算法具有最小的系统平均延时,并且可以给每个用户提供公平的传输机会,并取得较大的系统容量.     

基于混合业务的OFDMA系统资源分配

针对存在混合业务的OFDMA系统的子载波和功率分配问题,提出了一种基于折衷因子的次优资源分配算法,在系统总发送功率的限制下使得系统的吞吐量最大,同时保证实时业务用户的QoS要求和非实时业务用户资源分配的比例公平.该算法将自适应资源分配与自适应调制相结合,并加入了比特调整和优化处理,对实时业务用户和非实时业务用户间的资源利用进行了有效的折衷.分析和仿真结果表明,SRATF算法在不增加复杂度的前提下减少了运行时间,保证了非实时业务用户间的公平性.     

A Utility-Based Scheduling Scheme for MIMO-OFDMA Downlink Systems

In this paper, a utility-based feedback delay-aware and buffer status-aware （FABA） scheduling scheme is proposed for downlink multiuser multiple-input multiple-output orthogonal frequency-division multiple-access （M1MO-OFDMA） systems. The FABA scheme allocates subcarriers to multiusers with an objective of not only maximizing the total system capacity but reducing the system packet loss rate as well. We design a utility function which consists of a feedback estimate module, a proportional fairness module and a buffer monitoring module. The feedback estimate module is used to improve the system throughput by utilizing the Automatic Repeat-reQuest （ARQ） feedback information to combat the fast time-varying fading condition. The proportional fairness module can guarantee the scheduling fairness among users, and the buffer monitoring module can utilize the transmitting buffer status information to avoid high packet loss rate of the system caused by the system congestion. The FABA scheme then formulates the scheduling problem into a problem of overall system utility maximization. We solve the problem by using a heuristic algorithm with low computational complexity. The simulation results show that the proposed FABA scheme outperforms the existing algorithms in terms of the system throughput and the packet loss rate and can also ~uarantee the fairness demand among, users.     

应用分层编码保障组播系统QoS的高效资源分配

在传统的组播策略中,系统总的吞吐量受限于组播组中最差用户的信道增益.为了克服组播系统吞吐量受限的问题,采用基于分层编码的组播策略.在保障组内每个用户的服务质量（QoS）的同时,提出了一个新颖的子载波和比特分配算法,来最大化整个组播组的吞吐量.在下行的正交频分多址无线组播系统中,提出了最优资源分配算法.为了减少最优化算法的计算复杂度,提出了一个2阶段次优化算法.仿真结果显示次优化算法的系统功效十分接近最优化算法.次优化算法要远远优于传统的组播策略,而且还要优于Tian等所提出的算法.     

自适应无线传输系统中的公平分组调度算法

针对自适应传输系统中带宽随时隙不均匀分布（BUDTS）造成无线分组调度算法难以保证公平性的问题，提出了一种公平约束最大速率调度（MRSFC）算法。引入公平上限参数，在保证业务公平指数低于上限的前提下，让接收信噪比最大的用户使用信道，并选择合适的调制方式，从而达到较高的无线资源利用率和系统吞吐量。针对原有Gilbert-Elliot信道模型无法用于分析自适应调制系统的问题，利用有限状态马尔可夫过程建立信道模型并进行仿真。结果表明，MRSFC算法具有较高的系统吞吐量，并且能够在公平性和无线资源利用率之间进行灵活的折中     

用于TD—LTE系统的一种上行调度新算法

针对目前TD—LTE系统上行调度过程中存在的系统吞吐量低、业务QoS（服务质量）得不到保障、物理资源分配不合理等问题,对传统上行调度算法进行了改进研究。首先,在传统PF算法（比例公平算法）基础上加入对业务优先级的考虑;其次,在资源分配过程中结合用户的实际信道质量引入RME算法（极大值扩张算法）。实验结果表明,所提出的上行调度算法,能够有效提高系统吞吐量,改善数据业务传输性能,并能解决上行调度资源分配连续性限制的问题,有助于提升TD—LTE系统整体性能。     

A Re-Configurable Dual-Mode Delay-Aware Scheduling and Resource Allocation for LTE System

Long Term Evolution( LTE) has been proposed as an advanced wireless radio access technology to provide higher peak data rates and better spectral utilization efficiency,but the classical scheduling and resource allocation algorithms cannot optimally enhance the system performance due to high computational complexity. In this paper,a re-configurable dual mode delay-aware( CDD) scheduling and resource allocation algorithm is proposed to achieve the joint consideration of scheduling pattern,scheduling priority and quantity of scheduled data. In this study,dual-mode scheduling mechanism is associated with three configurable parameters and the CDD algorithm is involved to guarantee queuing delay with low loss of resource utilization and fairness.The computational cost of the scheduling and resource allocation algorithm is significantly reduced by efficiently utilizing Qo S Class Identifier( QCI) and Channel Quality Indicator( CQI) defined by LTE standards. The simulation results based on different application scenarios also represent the computation cost and complexity of scheduling algorithm along with the improved system throughput.     

Fractional Order ［Proportional Integral］ Controllers Parameters Algorithm Based on the Vector Method

A new calculation method of fractional order [proportional integral ]( FO [PI ]) controller parameters is proposed. And the systematic design schemes of fractional order [proportional integral ]( FO[PI]) controllers based on vector method are discussed in detail. The FO[PI]controller parameters algorithm based on the vector method can be programmed in MATLAB. According to MATLAB programs of the FO[PI]controller parameters algorithm,the FO[PI] controllers are designed following the different phase margins,different gain crossover frequency and different plants,respectively. From the simulation results,the calculated parameters based on MATLAB program is unique and the designed FO[PI] controllers work efficiently.     

Priority semi-persisting scheduling scheme for voice over LTE service

This paper proposes a new scheduling algorithm for allocating the LTE radio resource, Priority Semi-Persisting Scheduling(PrSPS). PrSPS calculates the priority of the user equipment using the user grade, PRBs needed, average channel quality and average transmission rate. Adopting this priority method in semi-persisting scheduling mechanism can avoid the competition between resource scheduling signalling and voice date, improve the radio resource utilization and scheduling efficiency, increase the user capacity of VoLTE and improve satisfaction of VoLTE users. Using the NS-3 simulation platform, the paper evaluates the performance of PrSPS.