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随着无线通信技术的发展,各种新的业务相继出现,这些业务在带宽、时延等方面的要求互不相同。无线城域网技术作为有竞争力的下一代无线网络技术,己经把对多种业务提出QOS(服务质量)支持的问题提上了日程。在无线带宽资源管理上,IEEE 802.16协议只是对MAC层基于QOS的调度服务类别和相应的带宽请求/分配的管理消息等进行了定义,而把准入控制、流量控制、带宽调度算法等一系列重要的问题留给了各设备商研发。因此如何利用有限的空口带宽资源来保证多种业务的QOS是IEEE 802.16相关系统必须研究解决的问题。
本文在对己有协议结构和信令体系进行研究的条件下,做了如下工作: 1)提出了一种IEEE 802.16e的MS(Mobile Station)MAC层QoS实现机制(包括MS的带宽申请,BS(Base Station)的上行带宽分配机制,和MS的MAC层带宽调度算法)。为了配合IEEE 802.16定义的调度服务类别,对MS MAC层带宽调度提出了一种分优先级的综合调度算法;具体是将总带宽按优先级在管理连接以及各类服务流之间进行分配,而在管理连接上采用死限调度算法,各类服务流内部采用死限调度和余量调度综合算法进行处理。802.16e定义了5种业务类型,分别为UGS(unsolieited grant service),ertPS(extended real-time polling service),rtPS(real-time polling service),nrtPS(non-real-time polling service),BE(best effort)。针对有QoS要求的业务有死限调度(如UGS,ertPS,rtPS和nrtPS类型的业务),对没有QoS要求的BE业务只有余量调度,并设计了新的算法,使得对BE业务各连接调度时有较好的公平性。 2)设计了MS的MAC层带宽调度模块软件,采用了双向链表的数据结构,对控制面的信令和数据面的数据进行缓存和处理。3)借助于中兴通讯WiMAX(World interoperability for microwave aeeess)产品线的实验平台,已对本文提出的调度算法和设计方案进行测试和分析,结果表明方案是可行的,并达到了要求的性能指标。
论文的研究对未来网络通信技术的发展和应用具有重要的理论意义和实际价值。