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基于LTE系统的调度算法研究的中期报告
摘要：LTE无线通信系统在高速移动和大容量数据服务方面具有显著优势。调度算法是LTE系统中一项关键技术，它涉及用户的分配、信道的管理和资源的优化利用。本文对已有的LTE调度算法进行了综述，并针对其存在的问题提出了改进思路。同时，本文设计了一种新的混合调度算法，通过实验验证其在系统吞吐量和用户体验方面的优越性。未来工作将进一步探究算法的实现和优化。
关键词：LTE系统，调度算法，资源管理，系统吞吐量，用户体验
1.引言
LTE系统是一种高速数据传输和多媒体服务支持能力强的无线通信技术。在LTE系统中，调度算法是一项重要的技术，它决定了系统的数据传输效率和用户体验。目前，已有许多的LTE调度算法被提出，其中包括最小平均等待时间（MWT）、最大信道效用（MCU）和增量式调度算法等。这些算法都在提高系统效率和用户体验方面发挥了重要作用，但是也存在一些问题，如容易出现信道和资源浪费，用户的优先级判断不够公平等等。因此，本文旨在对已有的LTE调度算法进行综述，并针对性地提出改进思路。同时，我们还设计实现了一种混合调度算法，通过实验验证其在系统吞吐量和用户体验方面的优越性。
2.调度算法综述
2.1最小平均等待时间（MWT）调度算法
MWT调度算法是LTE系统中一种常用的调度算法，其核心是根据用户的平均等待时间来分配资源。该算法通常将用户分为两个类别：高优先级用户和低优先级用户。对于高优先级用户，系统会尽可能分配更多的资源，向其提供更快速的服务；而对于低优先级用户，则更多地考虑资源的有效利用。该算法的优点是简单易于实现，但存在容易出现信道和资源浪费的问题。
2.2最大信道效用(MCU)调度算法
MCU调度算法是LTE系统中另外一种常见的调度算法，其核心是根据信道效用来分配资源。该算法通过对用户信道状态、队列长度进行动态分析，将资源分配给信道最好的用户，以达到最大化系统吞吐量的效果。该算法的优点是资源分配更加灵活，但其缺点是可能会出现用户体验不佳的情况。
2.3增量式调度算法
增量式调度算法是LTE系统中一种新型的调度算法，其核心是基于贪心策略进行调度，通过对每个子载波的调度决策进行逐步增加，从而达到整体系统最优的状态。该算法的优点是可以同时兼顾系统吞吐量和用户体验，但是其缺点是需要更多的计算资源。
3.调度算法的改进
在对已有的LTE调度算法进行综述的基础上，我们发现这些算法分别存在一些问题，如MWT可能会导致资源浪费，MCU容易出现用户体验不佳等等。因此，我们提出了一个新的改进思路，即使用混合调度算法。该算法结合了多种调度算法的优点，既可以适应高速移动和大容量数据服务，又能够兼顾用户体验和网络资源使用效率。
4.混合调度算法设计与实现
基于上述改进思路，我们设计实现了一种混合调度算法。该算法具有如下特点：
-采用增量式调度算法进行资源的分配和优化；
-根据用户优先级和信道状态进行调度决策；
-采用队列长度进行动态控制；
-针对高优先级用户和低优先级用户采取不同的资源分配策略，以确保整体系统最优状态。
5.实验结果及分析
我们采用实际LTE网络数据进行仿真实验，将我们的混合调度算法和已有的MWT、MCU、增量式调度算法进行比较。实验结果显示，我们的混合调度算法在系统吞吐量和用户体验方面都有明显的优势。同时，我们对实验结果进行了分析，发现混合调度算法在资源分配的效率和用户体验方面都具有优异的性能。
6.结论
本文对已有的LTE调度算法进行了综述，并针对其存在的问题提出了改进思路。同时，我们针对改进思路设计了一种新的混合调度算法，并通过实验验证其在系统吞吐量和用户体验方面的优越性。未来工作将进一步探究算法的实现和优化。