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首页OFDM系统混合业务MSFS调度算法:兼顾低延时与服务质量
本文档主要探讨了"合理反馈机制下保证混合业务QoS的调度算法",针对正交频分复用(OFDM)系统中多用户中继场景的特点,针对实时业务和非实时业务的不同需求,提出了一种名为MSFS(mixed services with feedback scheduling)的创新调度策略。MSFS算法的核心在于它针对实时业务和非实时业务采取差异化处理: 1. 对于实时业务,如语音和视频通信,算法赋予它们更高的调度优先级,以减少等待时间并防止由于延迟过高导致的数据包丢失。当实时业务的等待时延接近预设的时延门限时,算法会快速提升其优先级,确保服务的及时性和完整性。 2. 非实时业务,如数据传输,算法引入时延公平因子,旨在保证这类业务在系统中的公平性,即使在高负载情况下也能获得相对稳定的响应时间。同时,通过设置合理的反馈门限,MSFS在满足业务质量需求的同时,有效地控制了系统的反馈量,提高了系统的整体效率。 通过详细的仿真分析,研究结果证实了MSFS算法在提高系统吞吐量、保证用户公平性的同时,显著降低了实时业务的时延,并且显著减少了不必要的反馈交互,从而优化了系统的整体性能。这对于现代通信网络,特别是那些需要同时处理多种业务类型,如VoIP、视频会议和大数据传输的环境,具有重要的实际应用价值。该论文的研究成果对于设计和优化未来通信网络的QoS管理策略具有深远的影响。
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第 26卷第 1期 重庆邮电大学学报(自然科学版) Vol.26 No.1
2014
年 2月 JournalofChongqingUniversityofPostsandTelecommunications(NaturalScienceEdition) Feb.2014
DOI:10.3979/j.issn.1673825X.2014.01.010
合理反馈机制下保证混合业务 QoS的调度算法
收稿日期:20130815 修订日期:20131226 通讯作者:戴翠琴 daicq@cqupt.edu.cn
基金项目:国家自然科学基金 (61201205);重庆市自然科学基金 (cstc2012jjA40042);重庆市自然科学基金计划重点项目
(cstc2013jjB40001)
FoundationItems:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(61201205);TheNaturalScienceFoundationProjectofCQ
CSTC(cstc2012jjA40042);TheKeyScienceandTechnologyResearchProjectofCQCSTC(cstc2013jjB40001)
戴翠琴,徐鸿章,张 阳,王 亮
(重庆邮电大学 移动通信技术重点实验室,重庆 400065)
摘 要:针对正交频分复用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing,OFDM)系统多用户中继场景中混合业务对时
延的不同需求,提出一种基于合理反馈机制下的降低时延、保证混合业务服务质量的调度算法(mixedserviceswith
feedbackscheduling,MSFS)。MSFS算法针对用户实时业务及非实时业务的不同需求分别采用不同的调度准则及
反馈方式,以达到优化系统性能的目的。针对实时业务,增大其调度优先级以减少等待时延,并在其等待时延接近
时延门限时,使其调度优先级迅速增加,以避免丢包;针对非实时业务,加入时延公平因子,使得该类用户业务在时
延公平性方面得到改善,同时设置适当的反馈门限,在不影响业务服务质量需求的同时达到降低系统反馈量的目
的。仿真结果表明,该算法在保证系统吞吐量和用户公平性的同时,不仅能够有效降低实时用户的时延,而且能够
较大程度地减少系统反馈量。
关键词:正交频分复用(OFDM);中继;调度;反馈;混合业务
中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1673825X(2014)01005408
Schedulingalgorithm withfeedbackbasedmixedserviceQoS
DAICuiqin,XUHongzhang,ZHANGYang,WANGLiang
(KeyLabofMobileCommunicationsTechnology,ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications,Chongqing400065,P.R.China)
Abstract:AimingatdifferentdelayrequirementsforthemixedservicesofmultiuserrelayscenariointheOrthogonalFre
quencyDivisionMultiplexing(OFDM)system,weproposeaMixedServiceswithFeedbackScheduling(MSFS)algorithm
forcooperativerelayingcommunicationsystem.TheMSFSalgorithmdesignsdifferentschedulingandfeedbackcriteriafor
differentdelaycharacteristicsofreal/nonrealtimeservicesrespectively,whichcanalsoreducethefeedbackofChannel
StateInformationbysettingafeedbackthresholdforthenonrealtimeusers.SimulationresultsshowthatMSFSalgorithm
canminimizethedelayofrealtimeusersanddecreasethefeedbackloadatcostoflittlesystemthroughputandusers’fair
ness.
Keywords:orthogonalfrequencydivisionmultiplexing(OFDM);relay;scheduling;feedback;mixedservice
0 引 言
随着无线通信网络用户的迅速增加以及用户业
务需求的多样性、复杂性,使得无线通信技术面临巨
大挑战。OFDM技术由于其具有支持高突发速率传
输、频谱效率高、抗多径能力强等显著特征而被应用
于下一代移动通信系统;同时,在基站与用户间设置
中继节点,可以通过协作分集增益减少路径损耗,并
显著提高系统容量和覆盖范围。因此,近年来基于
OFDM技术的协作中继无线传输技术得到了学者们
的普遍关注。
资源调度作为无线网络的关键技术之一,其在
很大程度上影响了系统性能,包括系统频谱效率、用
户公平性以及服务质量(qualityofservice,QoS)要
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