第1章绪论
1.1 LTE概述
LTE的设计着重考虑提升通信系统容量、提高频谱利用率与用户的数据速率、降低端到端时延等。3GPP的提案中，对LTE系统的需求指标[1]做了具体的定义，主要包括以下几点：1.大大提高峰值数据速率：在20MHz的系统带宽下，上行瞬时峰值速率为50Mbps,下行瞬时峰值速率为100Mbps;2.提高用户平均吞吐量和系统频谱利用率：下行每MHz平均用户吞吐量达到HSPDA的3-4倍，频谱效率达到5bps/Hz;上行每MHz平均用户吞吐量达到HSUPA的2?3倍，频谱效率达到2.5bps/Hz;3.降低端到端时延：其一，用户面在零负载、小IP分组的条件下单向时延小于5ms，其二，控制面从驻留状态转换到激活状态的时延小于100ms;4.移动性需求指标：a.提高移动速率在15km/h以下的通信质量；b.实现15120km/h高速移动下高性能通信；C.在120~350km/h速率下能够保持蜂窝网络的移动性；d.终端在以高至350km/h或500km/h的移动速率下能使用网络服务；5. 以分组业务为主要目标：LTE系统在整体架构上将基于分组交换。
1.2 LTE的无线资源调度概述
LTE中，eNodeB对无线资源的调度一般分为资源分配和MCS的选择两个部分完成；eNodeB根据信道条件和业务要求对UE进行资源分配后，还需根据UE占用的资源的位置及CQI信息，继续完成对MCS的选择，确定UE数据传输时使用的编码速率和调制方式。
负责对用户进行资源调度的调度器，在LTE系统中处于媒体介入控制层（MediaAccess Control, MAC),其主要工作包括确定传输数据块的大小，选择调制编码方式，以及分配系统的频谱资源。调度器可以分为两个功能模块：上行链路调度器和下行链路调度器，分别为物理上行共享信道（Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)和物理下行共享信道（Physical Downlink Shared Channel, PDSCH)分配物理层资源。调度器的工作流程如图1.2所示。
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第2章LTE系统资源调度的关键技术
2.1 LTE下行资源调度
所谓资源调度过程，就是指通信系统中无线资源的分配过程，即决定何时将哪些资源用于为用户服务传输数据，这里所说的资源包括频域和时域两个方面，资源被划分成N (与系统带宽相关）个物理资源块。LTE系统的下行资源调度，包括信道质量测量与反馈，自适应调制编码方式选择与PRB分配算法的实现。
2.2资源调度算法的评价标准
尽管LTE系统的频谱效率较高，但是频谱资源永远是有限的，为了能最大化的提高系统的频谱利用率及系统吞吐量，研究LTE系统的无线资源调度技术是尤为的关键和重要的。系统吞吐量和用户公平性是在进行调度算法设计时，需要重点考虑的两个主要指标[191[2?1。这两个指标是相互矛盾的，在实际通信系统中，需要根据系统与用户的需求来设计合理的调度算法，尽可能的在吞吐量和公平性之间寻求一个平衡点。除此之外，由于用户分组数据业务类型的不同，对于具体的时延要求也不同，因此调度算法有时还需考虑分组时延的要求。
用户公平性反映了一个通信系统内用户获得调度服务机会的大小，用户总是期望尽量能以最大的机会获得服务。公平性指数（FairnessIndex，FI)是衡量用广公平性的常用标准。公平性指数F/计算公式如式(2-2)所示。
第3章资源调度关键技术仿真分析.......... 19
3.1调度算法性能分析 .........19
第4章资源调度基于软件无线电平台实现 ..........39
总结与展望 ................55
本文工作总结........ 55
未来工作展望 .............55
第4章资源调度基于软件无线电平台实现
本章主要完成在软件无线电平台的DSP模块上实现资源调度关键技术，首先对现有的软件无线电平台做了简单的介绍，本章的重点是基于软件无线电平台实现AMC系统，包括设计平台终端反馈CQI的方案和在基站端获取CQI信息的方案，以及在基站端自适应的选择对应的MCS等级。另外，针对上一章仿真的资源调度算法，将其移植到DSP芯片TMS320C6474环境下实现，并将各算法的性能进行了对比。
4.1软件无线电平台
目前该软件无线电平台系统配置为一个基站端和一个接收端，硬件平台主要包括三个模块：MCU、DSP 和 FPGA。各模块采用的处理器为：MCU Cavium 2-4核MIPS64网络协议处理器；DSP；TMS320C6474DSP 处理器；FPGA: Virtex-6 LX240T。平台上基站（BS)和终端（RN)共有四个DSP，基站和终端分别有DSPO和DSP1;硬件平台框图如图4.1所示。
MCU主要负责通信网络中物理层之外的上层工作；DSP负责物理层的工作，主要包括发送端的编码、加扰、调制、组巾贞，以及接收端的信道佔计、频域均衡、解调、解扰、解码等；FPGA主要工作包括_/载波映射与解映射（IFFT和FFT)，以及Turbo译码等。图4.1仅为BS端框图，RN端框图与BS端类似，差别仅在于RN端的所有工作均在DSPO内完成。
4.2 DSP模块
平台DSP模块采用TI公司的TMS320C6474多核芯片，每个芯片均有3个核(CoreO、Corel、Core2)。同一端的DSP通过天线接口（Antenna Interface, AIF)进行数据通信，通过通用输入/输出（General Purpose Input Output, GPIO)接口进行硬件中断触发，每个核最高主频为IGHz，即指令周期为1ns，DSP的缓存大小为3MB两级缓存，支持3核拥有独立内存以及共享内存的方式进行数据缓存，同一 DSP内的3个核通过共享内存的方式进行数据传输。
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总结与展望
资源调度是现代通信系统中一个及其关键的技术，对系统的频谱效率与系统吞吐量的提升有起到很大作用，因此资源调度相关技术的研究对现代通信领域来说有着重要的意义。本文仿真并设计实现了资源调度的各个关键模块，包括资源调度算法、资源块分配、信道状态信息测量与反馈以及自适应调制编码方式选择等；其中，首先就调度算法进行了仿真及DSP实现结果分析；其次，结合平台作了系统级仿真，并根据仿真模型在平台上实现了 AMC系统的各个环节。
本文根据设计方案，在DSP环境下与软件无线电平台上分别实现了资源调度算法及AMC系统。但是由于时间的限制，还有一些工作需要进一步的探讨研究与完善，具体包括以下几点：1.本文虽然将资源调度的各个模块一一仿真并实现了，但是由于目前软件无线电平台的配置是SISO系统，并不能将资源调度算法应用于现有平台，所以单独对资源调度算法进行了仿真与DSP实现，另外对除调度算法外的系统进行了仿真，并在平台上实现了 CQI反馈与MCS的自适应选择。
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参考文献（略）