25、基于OFDMA的分组无线系统中面向QoS的高效视频分组调度

基于OFDMA的分组无线系统中面向QoS的高效视频分组调度

1. 引言

随着视频应用的广泛使用，如视频流、移动电视和多媒体在线游戏等，移动流量急剧增加，这对系统性能和用户服务质量（QoS）保障提出了更高要求。第三代合作伙伴计划（3GPP）制定的长期演进（LTE）标准，支持高数据速率、高移动性、低延迟和优化的分组无线接入。LTE在上行链路采用单载波频分多址（SC - FDMA），下行链路采用正交频分多址（OFDMA）。OFDMA技术将可用频谱划分为大量正交子载波，形成基本的时频传输资源——物理资源块（PRB），实现多用户接入，有效减少符号间干扰（ISI）和载波间干扰（ICI），提高频谱效率和数据速率。

为了提高系统性能，需要进行合理的无线资源管理（RRM），并充分利用时间、频率和空间域的多用户分集。此外，还需要从每个移动台（MS）获取准确的信道反馈，如有效信号干扰加噪声比（SINR）和信道质量信息（CQI）报告。在多用户分组调度技术中，比例公平（PF）调度原则被广泛认为是OFDMA系统的合适选择，但它默认无法保证视频服务的分组延迟约束。因此，在分组调度决策中应考虑视频性能指标和用户的QoS要求。

2. 分组调度过程

RRM框架的关键实体包括分组调度器（PS）、链路适配（LA）和混合自动重传请求（HARQ）管理器。PS位于基站（BS），其功能是根据传输时间间隔（TTI）选择要调度的用户（UE），并分配所需的频率资源（PRB）。调度决策基于为每个UE计算的优先级度量，一些基于PF的高级调度技术需要每个TTI和每个频率域PRB的用户CQI。MIMO功能还需要每个UE提供单流和双流CQI反馈。此外，PS与LA实体交互，为每个PRB选择调制和编码方案（MCS），并从H