分组数据业务调度算法

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1、分组数据业务调度算法王亚峰wangyf@bupt.edu.cn前向链路提纲调度算法的研究背景调度算法原理最大C/I算法轮循算法正比公平算法公平性与累积分布函数曲线参考文献7/3/20213BUPT-QUALCOMMRESEARCHCENTER调度算法的研究背景（一）数据业务和话音业务的特点传输速率时延特性传输的正确性7/3/20214BUPT-QUALCOMMRESEARCHCENTER调度算法的研究背景（二）数据业务系统的特点由于数据业务消耗的资源较大，不适合采用软切换，采用了快速小区交换技术为了保证传输的正确性，

2、要采用差错控制重传机制取代了功率控制技术，这里采用速率控制7/3/20215BUPT-QUALCOMMRESEARCHCENTER调度算法的研究背景（三）快速小区交换技术类似于硬切换技术，在每一时刻移动台只同信号最好的基站通信最佳扇区的指示由R-CQICH信道反馈由于没有软切换的宏分集增益，处于小区边缘的用户C/I很低7/3/20216BUPT-QUALCOMMRESEARCHCENTER调度算法的研究背景（四）速率控制的基本思想每个时隙移动台测量其C/I，经量化后通过R-CQICH信道反馈至基站基站根据反馈的C/I

3、、可供分配的Walsh码、待传输数据队列的长度确定最大可支持的数据速率然后从所有请求传输的用户中，按照一定的调度算法选出其中的一个用户，给予传输机会7/3/20217BUPT-QUALCOMMRESEARCHCENTER调度算法的研究背景（五）调度算法的意义调度算法是分组数据业务系统的一个特色，目的是充分利用信道的时变特性，得到多用户分集增益在调度算法的研究中，需要考虑系统吞吐量和单用户公平性的折中问题选取不同的调度算法，对系统性能影响很大7/3/20218BUPT-QUALCOMMRESEARCHCENTER调度算

4、法原理（一）最大C/I算法基站总是选择信道条件最好的用户，给予传输机会如果只在信道条件好的时候传输，可以提高传输速率、降低编码的冗余通过实时的改变传输方案来适应时变的信道环境，可以提高吞吐量7/3/20219BUPT-QUALCOMMRESEARCHCENTER调度算法原理（二）最大C/I算法由于具有多用户分集增益，这种调度算法是所有可能的算法中系统吞吐量最大的但这种算法存在的最大问题是公平性差，接近基站的移动台吞吐量很大，而小区边缘的用户得不到服务机会，存在“饿死”现象。因此，这种算法被认为是最不公平的7/3/20

5、2110BUPT-QUALCOMMRESEARCHCENTER调度算法原理（三）轮询算法基站不考虑用户的信道状况，随机选取用户传输由于没有多用户分集增益，系统吞吐量低每个用户享有系统资源的机会相同，因此在一定意义上它被认为是最公平的7/3/202111BUPT-QUALCOMMRESEARCHCENTER调度算法原理（四）轮询算法但在固定网方面的研究中提出，在讨论公平性问题时，不能只考虑分配资源的方式，还要考虑利用资源的效用，同样的资源给不同的用户获得的效用是不一样的选择不同的用户，由于请求的传输速率不同，因此传输分

6、组占有的时隙数是不同的，即传输速率不同正是由于对资源利用的效用不同，轮询算法也不是绝对公平的7/3/202112BUPT-QUALCOMMRESEARCHCENTER调度算法原理（五）正比公平算法为了做好吞吐量和公平性的折中，Qualcomm在HDR（HighDataRate,即1xEVDO)中提出了一种称为正比公平的调度算法在每个时刻t，每个用户k计算一个优先权函数一个扇区的所有用户中，优先权最大的将获得传输机会7/3/202113BUPT-QUALCOMMRESEARCHCENTER调度算法原理（六）正比公平算法

7、在时刻t，用户k的优先权函数计算如下式中DRC(t)是可以支持的最大传输速率，由R-CQICH反馈的C/I计算得到是正比公平吞吐量7/3/202114BUPT-QUALCOMMRESEARCHCENTER调度算法原理（七）正比公平算法是公平指数是自举因子根据和的取值不同，这种调度算法又可分为两种算法1（针对提供实时视频业务的系统）＝17/3/202115BUPT-QUALCOMMRESEARCHCENTER调度算法原理（八）正比公平算法算法2（针对不提供实时视频业务的系统）＝5算法1和算法2的区别算法2提高了

8、公平性算法1保证了实时视频业务的时延要求7/3/202116BUPT-QUALCOMMRESEARCHCENTER调度算法原理（九）正比公平算法在计算时，是以时隙为单位的，如下式如果在上一时隙用户k没有被调度上如果在上一时隙用户k被调度上的值为如果用户队列满时的分组大小7/3/202117BUPT-QUALCOMMRESEARCHCENTER调