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研究生： 林士珍
Shi-Zhen Lin
論文名稱： UMTS系統下之封包排程機制
Packet Schedule scheme by UMTS System
指導教授： 吳中實
Jung-Shyr Wu
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 資訊電機學院 - 通訊工程學系
Department of Communication Engineering
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 69
中文關鍵詞： 展頻碼 、分碼多工 、階層式 、排程機制
外文關鍵詞： WCDMA, Sspreading codes, Schedule, UMTS
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    • UMTS系統下的封包排程機制主要在於將即時類別訊務設定為高優先權類別的傳輸訊務，UMTS標準裡所採用的排程法則為PQ / WFQ，初步將高優先權的訊務直接以 PQ 的方式做堆疊，其餘訊務則以 WFQ 處理，但在有限資源環境下，單純區分優先權等級不足以有效利用系統資源，由於 Conversation 以及 Stream 訊務在延遲時間上各有不同的限制條件，兩類訊務的區分勢必要更加詳細。 本論文中所採用的 HPS 封包排程機制，是運用階層式的封包排程規劃，針對不同類型的即時類別訊務，做出優先權的調整， 運用允入控制在有限的頻寬資源下考慮新用戶對系統傳輸效能，取得阻絕率與系統傳輸效率的平衡來藉此提高整體系統傳輸效能，在階層式封包排程的規劃下，封包將經過兩個階段的封包排程，第一階段為相同類別訊務的虛擬順序決定，第二階段排定不同類別訊務的傳送順序，當決定了所有封包的虛擬次序後，系統將傳送”最適合傳送封包”至實體的輸出線路上，HPS 排程法則將提供更好的傳輸表現，以期改善 Cellular Network 之 QoS。

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    目 錄 ……………………………………………………… Ⅰ 圖目錄 ………………………………………………………Ⅲ 表目錄 ………………………………………………………Ⅴ 第一章 ………………………………………………… 1 1.1 前言………………………………………… 1 1.2 WCDMA/UMTS系統……………………… 1 1.3 研究動機及目的…………………………… 4 1.4 論文章節架構……………………………… 5 第二章 相關背景及研究…………………………………… 6 2.1 UMTS QoS 架構及管理………………… 6 2.2 UMTS QoS 訊務分類…………………… 9 2.3 UMTS Schedule…………………………… 12 2.4 封包排程機制GPS…………………… 13 2.5 Worst-case Fair Weighted Fair Queue… 17 第三章 排程系統及模擬機制……………………………… 21 3.1 系統模型架構……………………………… 21 3.2 系統資源…………………………………… 21 3.3 允入控制…………………………………… 30 3.4 排程法則…………………………………… 33 3.5 第一階段排程法則………………………… 35 3.6 第二階段排程法則…………………………. 39 第四章 模擬與效能分析…………………………………… 44 4.1 分析介紹…………………………………… 44 4.2 模擬參數設定……………………………… 44 4.3 阻絕率分析與討論…………………………. 48 4.4 延遲時間分析與討論………………………. 54 第五章 結論與展望………………………………………… 67 參考文獻 ……………………………………………………… 68 圖目錄 圖2.1 UMTS QoS Architecture…………………… 8 圖2.2 UMTS PQ / WFQ Schedule………………… 12 圖2.3( a ) Packet Arrivals……………………………… 6 圖2.3( b ) Service Order of GPS………………………… 19 圖2.3( c ) Service Order of WFQ……………………… 19 圖2-3( d ) Service Order of WF2Q……………………… 20 圖3.1 HPS System module………………………… 24 圖3.2 Admission control rule………………………… 32 圖3.3 Two Layer logical node diagram…………… 34 圖3.4 Conversation node scheduler……………… 36 圖3.5 Stream node scheduler……………………… 37 圖3.6 Interactive node scheduler…………………… 38 圖3.7 Background node scheduler………………… 38 圖3.8 Layer-2 Scheduler…………………………… 40 圖3.9 Step one……………………………………… 42 圖3.10 Step two……………………………………… 43 圖4.1 System simulation diagram………………… 47 圖4.3( a ) Conversation Blocked Probability ( Str = 0.1 ) 50 圖4.3( b ) Conversation Blocked Probability ( Str = 0.3 ) 50 圖4.3( c ) Stream Blocked Probability ( Str = 0.1 )…… 51 圖4.3( d ) Stream Blocked Probability ( Str = 0.3 )…… 51 圖4.3( e ) Interactive Blocked Probability ( Str = 0.1 ) … 52 圖4.3( f ) Interactive Blocked Probability ( Str = 0.3 ) … 52 圖4.3( g ) Background Blocked Probability ( Str = 0.1 ) 53 圖4.3( h ) Background Blocked Probability ( Str = 0.3 ) 53 圖4.4( a ) Conversation Packet Delay ( Str = 0.1 ) …… 58 圖4.4( b ) Stream Packet Delay ( Str = 0.1 ) …………… 58 圖4.4( c ) Interactive Packet Delay ( Str = 0.1 ) ……… 59 圖4.4( d ) Background Packet Delay ( Str = 0.1 ) …… 59 圖4.4( e ) Conversation Packet Delay ( Str = 0.2 ) …… 60 圖4.4( f ) Stream Packet Delay ( Str =0.2 ) …………… 60 圖4.4( g ) Interactive Packet Delay ( Str =0.2 ) ……… 61 圖4.4( h ) Background Packet Delay ( Str = 0.2 ) …… 61 圖4.4( i ) Conversation Packet Delay ( Str = 0.3)…… 62 圖4.4( j ) Stream Packet Delay ( Str =0.3 ) …………… 62 圖4.4( k ) Interactive Packet Delay ( Str = 0.3 ) ……… 63 圖4.4( l ) Background Packet Delay ( Str = 0.3 ) …… 63 圖4.5( a ) HPS Conversation Packet Delay…………… 64 圖4.5( b ) HPS Stream Packet Delay…………………… 64 圖4.5( c ) HPS Interactive Packet Delay……………… 65 圖4.5( d ) HPS Background Packet Delay……………… 65 圖4.5( e ) Total Throughput……………………………… 66 表目錄 表2-1 UMTS bearer attributes defined for each bearer traffic class…………………………… 11 表3-1 WCDMA 參數設定表………………………… 30 表3-2 Scheduler 參數設定表……………………… 31 表4-1 Simulation Parameter………………………… 46

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