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802.16宽带无线接入系统中调度算法的性能评价与分析

作　者: Juma Modie Mwamafundo
导　师: 王建新；徐德智
学　校: 中南大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: QoS WiMAX IEEE 802.16 无线接入网络
分类号: TN925.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 33次
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内容摘要

口前,宽带无线接入(Broadband Wireless Access, BWA)网络已被证明在给个人和商业客户,尤其需要高速接入互联网的用户是一个可行的解决方案。全球微波互联接入简称(WiMAX)系统是基于IEEE802.16-2004标准,它定义了固定和移动的宽带无线接入系统物理层(PHY)和介质访问控制层(MAC)的规格。IEEE 802.16标准是为了更好的满足宽带电缆网络的预期,尤其是考虑到部署电缆网络比较困难的地区。BWA网络正经历着相当大的增长,由于其不同于有线技术的独特优点,如快速部署,易配置,低投资,少量的维护成本,高可扩展性以及终端用户的偏好。随着高速互联网接入的需求,需要根据不同的应用需求保证不同的服务质量,给终端用户提供最优惠的服务是非常重要的。我们指出调度算法对于在这种网络上提供QoS保证是至关重要的。WiMAX/IEEE 802.16标准并没有规定强制性的调度算法,来满足不同流量层服务质量的严格要求。只是在此标准中搭建了一个框架,为开发人员设计有效的调度机制,以满足不同流量层服务质量的严格要求。该调度方案需要照顾该标准中规定的所有服务类型的严格服务质量保证,促进公平和提高低优先级的流量。在MAC层,必需规范分组调度,以解决带宽争用、处理用户的传输顺序的问题。为了迎接大规模的WiMAX部署,评价分组调度算法的性能有着极为重要的意义。我们从以下几个方而来评估此算法：支持和服务于不同类别的交通服务的能力、提供服务质量(QoS)保证、考虑服务层和延迟之间带宽的利用率。在这项研究中,点对多点的调度算法的性能研究是通过基于OFDM的WiMAX解决方案的模式介绍的。WiMAX的调度算法的分类方法已经被慎重考虑和仿真模拟过。我们的研究提供具有重要意义的建议,可以由开发人员用来设计有效的调度机制。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-8
TABLE OF CONTENTS  8-10
List of Tables  10-11
List of Figures  11-12
List of Acronyms  12-14
Chapter One.Introduction  14-20
  1.0 Overview of WiMAX  14-15
  1.2 The WiMAX Standard Objectives  15-18
  1.3 Aim of the thesis  18-19
  1.4 Organization of this Thesis  19-20
Chapter Two Background  20-47
  2.0 Background on IEEE 802.16  20-22
  2.1 Characteristics of WiMAX  22-23
  2.2 IEEE 802.16 PHY Layer Overview  23-38
    2.2.1 Downlink Subframe  24-25
    2.2.2 Uplink Subframe  25-26
    2.2.3 Duplexing Techniques  26-27
      2.2.3.1 Time Division Duplexing  26-27
      2.2.3.2 Frequency Division Duplexing  27
    2.2.4 Overview of OFDM and OFDMA  27-38
      2.2.4.1 OFDM  27-29
      2.2.4.2 OFDMA  29-30
      2.2.4.3 Advantages and disadvantages of OFDM and OFDMA  30-32
      2.2.4.4 OFDMA Subchannelization  32-34
      2.2.4.5 Scalable OFDMA  34
      2.2.4.6 Multiuser Diversity and Adaptive Modulation and Coding  34-38
  2.3 IEEE 802.16 MAC Layer Overview  38-47
    2.3.1 MAC Sublayers  40-43
    2.3.2 Services Supported by IEEE 802.16  43-47
      2.3.2.1 IEEE 802.16 Quality of Service (QoS) Support  43-45
      2.3.2.2 Scheduling Service  45-47
Chapter Three. An Overview of Scheduling  47-58
  3.1 Classification of algorithms  48-50
  3.2 Algorithms for Evaluation  50-58
    3.2.1 Round Robin (RR)  50-52
    3.2.2 Weighted Fair Queuing (WFQ)  52-53
    3.2.3 Weighted Round Robin (WRR)  53-55
    3.2.4 Earliest Deadline First (EDF)  55-56
    3.2.5 Hierarchical Description  56-58
Chapter Four. System Model and Scenarios  58-70
  4.1 Performance Analysis  58
  4.2 Evaluation Methodology  58
  4.3 NS-2 Simulator  58-60
  4.4 System Model  60-63
    4.4.1 Transmission Model  60
    4.4.2 Traffic Model  60-61
    4.4.3 Simulation Parameters  61-62
    4.4.4 Performance Metrics  62-63
  4.5 Simulation Results  63-70
Chapter Five. Conclusion and Future Work  70-73
  5.1 Conclusion  70-71
  5.2 Future work  71-73
Acknowledgments  73-74
Bibliography  74-78

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