LTE系統中語音串流封包半持續性排程之研究

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謝亞儒(Ya-ju Hsieh) 查詢紙本館藏

畢業系所

通訊工程學系

論文名稱

LTE系統中語音串流封包半持續性排程之研究
(Enhanced Semi-Persistent Scheduling for VoIP Transmission in LTE Systems)

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摘要(中)

隨著智慧型手機與平板電腦的普及，行動網路用戶的數量有了大幅成長，長程演進技術 (Long Term Evolution, LTE)的發展，就是為了滿足日益增加的網路流量需求，而語音通話的使用者依舊是佔有相當大的比例，因此，如何滿足LTE系統中的語音通話使用者便成為重要的議題。
在核心網路為全IP架構的LTE系統中，則是使用VoIP (Voice over Internet Protocol)技術來實現語音串流通話的傳送。VoIP封包對於延遲時間以及遺失率都有相當嚴格的要求，系統在控制通道有限以及通道品質不斷變化的情況下，對於VoIP封包的排程演算法便顯得非常重要，而動態排程演算法、持續性排程演算法以及半持續性排程演算法為常見的VoIP封包排程演算法。
本文將提出一個新的排程演算法，是基於半持續性排程演算法並加入動態排程的特性，使基地台能夠隨著環境改變而作出適當的資源分配。根據模擬結果所示，本文提出的排程演算法不僅可以降低VoIP封包的延遲時間以及遺失率，進而提升LTE系統對語音串流使用者的容量。

摘要(英)

Long Term Evolution (LTE) is the key technology to deal with the increasing number of mobile network users. The core network of LTE system is all-IP based. In order to support voice service in LTE systems, VoIP (Voice over Internet Protocol) technology is used.
The challenges of supporting VoIP transmission in LTE system are that the VoIP packet is loss sensitive and delay sensitive. The VoIP capacity is limited by control channel numbers. According to the challenges mentioned above, scheduling algorithm is main factor of reducing the delay time and packet loss rate.
In this paper we propose a scheduling algorithm which is combining the semi-persistent scheduling algorithm and the dynamic scheduling algorithm. Due to the dynamic character, the scheduling pattern of VoIP user is more fit in with the channel condition. According to the simulation result, the proposed algorithm can effectively reduce the delay time and packet loss rate, while enhancing the VoIP capacity of LTE systems.

關鍵字(中)

★ 長程演進技術
★ VoIP技術
★ 動態排程演算法
★ 持續性排程演算法
★ 半持續性排程演算法

關鍵字(英)

★ LTE
★ VoIP
★ semi-persistent scheduling algorithm
★ dynamic scheduling algorithm

論文目次

摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VII
第一章序論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 1
1.3 論文架構 2
第二章相關背景及研究 3
2.1 LTE介紹 3
2.1.1 LTE相關技術介紹 3
2.1.2 LTE下行鏈路實體層規劃 4
2.2 封包排程演算法[4] 7
2.2.1 Maximum I/O演算法 7
2.2.2 Round Robin演算法 8
2.2.3 Proportional Fair演算法 9
2.3 VoIP介紹 10
2.4 VoIP封包排程演算法 12
2.4.1通道品質指標(Channel Quality Indicator) 12
2.4.2 動態排程演算法 15
2.4.3 持續性排程演算法 17
2.4.4 半持續性排程演算法 18
第三章系統架構與演算法 20
3.1 前言 20
3.2 系統拓樸與架構 20
3.2.1 系統拓樸 20
3.2.2 排程系統架構 21
3.3 演算法 23
3.3.1 封包排程器演算法流程圖 23
3.3.2重新分配持續性排程方式 25
3.3.3 決定取得資源的優先權 25
3.3.4 決定適合的資源區塊及MCS 27
第四章模擬與分析 29
4.1 模擬環境與參數 29
4.2 模擬結果 31
4.2.1 效能評估標準 31
4.2.2 重新分配啟動參數 34
4.2.3 延遲 35
4.2.4 封包遺失率 37
4.2.5 系統容量 39
第五章結論與未來研究 40
參考文獻 41

參考文獻

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指導教授

吳中實(Jung-shyr Wu)

審核日期

2013-7-19

推文