基于LTE负载均衡的分组调度策略研究

• 作 者: 周睿
• 机 构: 北京邮电大学
• 出 处: 北京邮电大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: LTE网络 负载均衡 分组调度策略 移动通信 用户要求

随着移动通信技术的快速发展，网络提供的服务种类不断增加，用户要求的服务质量需求也日益增长，为移动用户提供多种业务类型的服务成为下一代移动通信系统发展的必然趋势。以LTE为代表的下一代无线网络可以提供高速率、低时延的多种业务。无线资源管理是提高网络性能，保证用户服务质量的一种重要手段。无线资源管理中的负载均衡方面，不仅是保证网络性能的方法，也是进行网络无线资源优化的重要目标。由于负载的变化具有随机性，不可预测性，因此系统过载的状况是无法完全避免的。如果没有基于负载均衡目的的一系列无线资源管理算法相互配合，优化无线资源配置，用户的服务质量则得不到保障，网络性能也会大打折扣。本文以LTE网络为背景，以负载均衡为目的，研究了网络的分组调度策略。　　
本论文在对LTE网络可提供的业务模型进行分析的基础上，对过载系统的产生原理，门限判定进行了深入研究。首先，LTE网络需要在过载时，转移用户，减轻过载小区的负载压力，平衡小区间的负载。本论文深入研究负载转移中的负载排序过程后，提出了通过对转移用户进行排序的新算法，以此改善网络性能。本文提出的新算法充分考虑了用户申请业务的服务质量要求和网络通信环境，优化用户排序过程，降低负载转移次数。其次，LTE网络为了实现负载均衡的目的，在新用户请求接入的过程中，需要对无线资源进行合理分配。本论文将负载均衡的思想同初始接入网络的分组调度技术相结合，使用新的算法对子载波进行分配调度，使得网络接入新用户后，不会发生过载的情况，并且提升网络吞吐量和用户公平性。最后，本论文使用粒子群算法模型对算法过程进行数学建模，对提出的改进算法进行仿真，并同以往的经典算法进行对比，通过性能分析比较，证明提出的新算法的优越性。