无线资源管理中的调度算法研究

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无线网络资源调度与管理技术研究

无线网络资源调度与管理技术研究

无线网络资源调度与管理技术研究随着互联网的发展,无线网络成为人们日常生活中不可或缺的一部分,尤其在移动互联网时代,更是得到了广泛的应用和发展。

在这个过程中,无线网络的资源调度和管理问题成为了一个亟待解决的问题。

如何提高数据传输的质量和效率,保障网络的稳定性和安全性,成为了无线网络技术研究的重要课题。

无线网络资源调度技术是为了在有限的无线资源中对多个用户进行公平、高效的调度,以达到系统容量最大化的一种技术。

资源调度最终要达到的目的是在利用现有资源的基础上,满足不同用户的网络需求。

该技术主要包括频谱资源调度、功率资源调度、信道资源调度等。

其中,频谱资源调度是目前研究的热点,由于无线频谱资源的有限,如何对频谱资源进行合理分配是一个重要的研究方向。

在无线网络资源管理方面,主要涉及到网络容量管理、蜂窝网络管理、用户服务管理等。

当用户数量增长到一定程度时,如何有效地管理无线网络的容量则显得非常重要。

蜂窝网络管理主要是指对信号强度、信道资源等进行管理,防止信号干扰,这对于确保用户移动时的信号拥塞非常重要。

此外,如果用户服务管理能够得到有效的管理,则无疑可以增加用户对运营商的忠诚度,也可有效提升业务质量。

在资源调度和管理技术的研究中,大数据技术是不可或缺的一环。

通过对网络数据的收集和分析,可以深入了解网络中各种资源的使用情况,从而为无线网络资源的调度和管理提供有力的支持。

同时,人工智能技术的使用也可以帮助管理人员自动识别网络异常,提高网络响应速度和效率。

总的来说,无线网络资源调度和管理技术研究是一个非常复杂的过程,需要对网络中各种因素进行深入分析和研究。

该技术的研究成果可以帮助运营商提高网络容量和性能,提升用户满意度和运营效益。

尽管该技术的研究在难度和复杂度方面面临很多挑战,但如今的技术迅速发展,未来也会有更多的新技术和解决方案出现,为无线网络资源调度和管理提供更好的支持。

5G通信网络无线资源调度算法研究

5G通信网络无线资源调度算法研究

5G通信网络无线资源调度算法研究随着科学技术飞速的发展,5G通信网络的诞生成为了不少科技工作者的梦想。

5G通信网络是下一代移动通信技术,具有高速度、高可靠性和低延迟的特点。

然而,在5G通信网络中,无线资源调度算法的实现成为了一项关键技术。

本文将探讨5G通信网络无线资源调度算法的研究。

一、5G通信网络的无线资源调度算法无线资源调度算法是指无线通信系统中,分配给用户的无线资源(如带宽、功率等)的分配算法。

在5G通信网络中,由于其高速、高密度的连接方式,需要大量的无线资源调度算法来保障网络正常运行。

1.资源分配算法资源分配算法是无线资源调度算法中的一种,其目的是将网络中的资源分配给用户。

在5G通信网络中,由于用户数量众多,需要对资源分配算法进行高效地改进。

常见的资源分配算法有随机分配、轮流分配、压缩感知等。

其中,随机分配是最简单的一种,但是存在着资源利用不足和用户体验不佳的问题。

轮流分配则是简单而高效的分配算法,但是存在着对某些用户过度“偏袒”的情况。

2.功率控制算法功率控制算法是无线资源调度算法中的一种。

功率控制算法的目的是通过调整发送端的功率,让接收端可以接收到正确的信息。

在5G通信网络中,高效的功率控制算法可以提高信道容量和减低干扰问题,在一定程度上保障了无线资源的正常分配。

常见的功率控制算法有定点控制、分级控制、开环控制等。

定点控制是一种简单而直接的功率控制算法,但是会造成干扰和利用率问题。

3.频谱分配算法频谱分配算法是无线资源调度算法中的一种。

在5G通信网络中,频谱分配算法的目的是为用户进行更精确的调度。

常见的频谱分配算法有中心化分配、去中心化分配、虚拟分配等。

一般来说,去中心化分配算法是一种更为灵活和高效的分配算法,但是对于一些特殊情况下,中心化分配算法一样也是非常必要的。

二、5G通信网络无线资源调度算法的挑战在5G通信网络中,无线资源调度算法的实现面临着很多挑战。

下面就挑选几个挑战来进行详细分析。

5G通信网络中的无线资源优化调度算法研究

5G通信网络中的无线资源优化调度算法研究

5G通信网络中的无线资源优化调度算法研究随着移动通信技术的不断发展,5G通信网络的到来为人们提供了更快、更稳定、更可靠的通信体验。

然而,由于无线资源有限,如何高效地利用这些资源成为了5G通信网络中的一项重要挑战。

为解决这一问题,研究人员们提出了无线资源优化调度算法,旨在通过合理地分配和调度无线资源,提高网络的容量、覆盖范围和用户体验。

在进行5G通信网络中无线资源的优化调度算法研究时,研究人员们通常会从以下几个方面进行探索和优化。

首先,如何实现无线资源的高效利用。

由于无线频谱资源有限,研究人员需要设计合理的频谱分配算法,将频谱资源进行有效的分配和利用。

一种常用的方法是通过动态频谱共享,即按需分配可用频谱给不同的用户,根据实际需求动态调整分配策略,以实现更高的频谱利用率。

其次,如何实现网络的高容量和覆盖范围。

5G通信网络的大容量和广覆盖是其核心特点之一。

研究人员通过优化调度算法,使得网络资源能够更好地满足用户需求。

例如,可以采用自适应调度算法,根据当前网络情况和用户需求,调整传输速率和调度策略,以提供更高的网络容量和更广的覆盖范围。

另外,如何提高用户体验和降低时延也是研究人员们关注的焦点。

5G通信网络致力于提供更低的时延和更好的用户体验。

为达到这个目标,研究人员们通常会采用基于预测的调度算法,通过分析用户的行为模式和网络负载情况,提前预测用户需求,以减少时延并提高用户体验。

此外,无线资源优化调度算法的研究还需要考虑到网络能耗问题。

在5G通信网络中,提高能源效率是十分重要的。

研究人员可以通过设计合理的无线资源分配和调度策略,减少通信设备的能耗,提高网络的能源利用率,以实现可持续的发展。

最后,研究人员还需考虑到实际网络部署的复杂性和可行性。

无线资源优化调度算法必须能够在实际网络环境中得到有效的应用和实施。

因此,研究人员需要综合考虑算法的复杂性、可行性和实际适用性,以确保算法的有效性和可操作性。

综上所述,5G通信网络中的无线资源优化调度算法研究在当前网络发展中具有重要意义。

资源调度算法的研究和优化

资源调度算法的研究和优化

资源调度算法的研究和优化一、算法概述资源调度算法是指为获取最优化的结果,在资源有限的情况下,对资源(如CPU、网络等)进行有效的分配和利用。

在现代计算机环境中,如何有效地管理和分配资源已经成为一个重要的问题。

随着计算机应用领域的不断扩大和计算机技术水平不断提高,对算法的要求也越来越高。

二、资源调度算法的优化资源调度算法可以分为不同的类型,每种算法都有其优点和缺点。

通过优化算法可以提升调度效率,减少资源浪费。

常用的优化方式有以下几种。

1. 贪心算法贪心算法是指通过贪心的思想来获取最优解的算法。

在资源调度中,贪心算法可以根据当前情况制定合理的优先级策略,以获得最好的效果。

但是,贪心算法存在一定的局限性,可能无法获得最优解。

2. 动态规划动态规划是指通过将问题分解为较小的子问题来解决整个问题的算法。

在资源调度中,动态规划可以帮助我们设计出科学的分配策略,以提高 CPU 利用率和响应时间。

3. 遗传算法遗传算法是指利用基因的思想来模拟群体进化和自然选择的算法。

在资源调度中,遗传算法可以用来进行资源分配的优化,从而提高系统性能。

4. 神经网络神经网络是指一种通过对神经元之间的连接权值进行学习和调整来实现问题求解的算法。

在资源调度中,神经网络可以用来对资源的使用进行有效的优化。

三、应用场景分析资源调度算法在各个领域都有着广泛的应用。

下面列出几个典型的应用场景。

1. 云计算环境在云计算环境中,通常需要对大量的服务器进行资源调度,以满足用户需求。

对服务器的资源进行精确的分配和管理,可以有效地提高服务器的利用率和运行效率。

2. 数据库管理系统数据库管理系统是指一种用来存储和管理数据的软件系统。

在数据库管理系统中,资源分配和管理是至关重要的。

只有合理的资源分配和管理,才能保证数据库的高效运行和数据安全性。

3. 多媒体处理在多媒体处理中,我们需要对不同的媒体数据(如视频、音频等)进行分析和处理。

通过合理地运用资源调度算法,可以有效地提高多媒体处理的速度和质量。

基于强化学习的无线网络资源优化调度研究

基于强化学习的无线网络资源优化调度研究

基于强化学习的无线网络资源优化调度研究随着科技的不断发展,无线网络已经成为了我们生活中最为重要的一部分。

无线网络给我们带来了便捷和快速,在信息传递、数据传输等方面的应用得到了广泛的发展。

然而,由于无线网络资源有限,如何进行有效的调度和优化已成为目前无线网络领域中需要解决的难题之一。

近年来,随着人工智能和计算机领域的不断发展,强化学习被广泛应用于无线网络资源优化调度,具有广泛的应用前景。

一、强化学习的概念强化学习是计算机科学中一种基于试错学习的算法,主要应用于处理不确定性、复杂环境下的决策问题。

使用强化学习算法可以帮助计算机在外部环境的变化中迭代搜索最优损益关系,从而得到更为适合的决策过程。

二、强化学习在无线网络资源调度中的应用无线网络资源调度是指在有限网络资源条件下,对人们用于无线通讯的资源进行分配的过程。

例如,在Wi-Fi网络中,如何协调频率、时间、品质等因素,以实现网络中数据的高效传输和资源的最佳利用,无线资源调度也是一项关键的工作。

在无线网络资源调度中,强化学习方法可用于决策网络资源分配、网络中数据传输等问题。

基于强化学习的无线网络资源调度,可以通过学习过程中的试错,得到当前网络状态下的最优操作过程,最大限度地提高网络资源的利用和数据传输效率。

通过增强学习算法,提高了系统的自我学习能力,自适应调节网络参数,提高了网络资源分配和数据传输的效率。

同时,强化学习的决策也可以减少网络传输中的冲突和丢包等问题,进一步优化了网络数据的传输质量。

三、基于强化学习的无线网络资源优化方法介绍基于强化学习的无线网络资源优化方法主要涉及的是决策问题。

其主要的步骤包括:1.建立决策模型:通过对无线网络资源调度的需求分析,建立准确、有实际应用意义的决策模型。

2.收集评估数据:有了决策模型之后,需要大量的实际数据来进行模型的训练。

3.算法设计与实现:构建强化学习算法,对收集的数据进行学习。

4.指定决策:根据算法学习得到的结果,制定最优决策。

无线网络中的信道资源调度算法研究

无线网络中的信道资源调度算法研究

无线网络中的信道资源调度算法研究随着无线通信技术的不断发展,人们对于无线网络的需求也越来越高。

无线网络具有灵活性、移动性、廉价性等多种优势,因此被广泛应用于各个领域。

然而,无线网络的频谱资源是有限的,而且频谱资源的利用效率低下,这给无线网络的稳定性和可靠性带来了很大的挑战。

针对这一情况,无线网络中的信道资源调度算法应运而生。

一、无线网络中的信道资源调度算法的概念信道资源调度算法用于合理分配和利用频谱资源,以提高无线网络的通信质量和性能。

它是无线网络中实现高效利用频谱资源的关键技术,包括在不同信道间分配资源、在同一信道上调整资源使用、自适应、合并、分割等多种方法。

信道资源调度算法通过协调无线网络中各个终端的通信需求,确保频谱资源被充分利用,并减少频谱资源的浪费。

信道资源调度算法的实现需要解决多个问题,如信道管理、拓扑优化、协议控制、覆盖范围和信噪比等。

各种调度算法都需要根据具体的网络结构和通信需求进行合理的调整和优化。

二、当前无线网络中信道资源调度算法的研究现状当前,无线网络中的信道资源调度算法已经取得了一定的成果,主要可分为以下几个方面。

1.频率分配算法频率分配算法是无线网络中最基本和最常用的信道资源调度算法,它是将频谱资源按照一定的方式分配给各个用户。

这种算法可以根据实际情况对频段进行分配,提高频谱利用率,减少频率干扰和冲突,提高通信质量。

常用的频率分配算法有静态频率分配算法和动态频率分配算法。

2.动态资源分配算法动态资源分配算法可以根据不同的网络状态和用户需求自适应地分配资源,它可以根据通信需求和信道条件调整资源的分配,从而提高频谱利用率和用户满意度。

常用的动态资源分配算法有基于马尔科夫过程的资源分配算法、基于分布式协议的资源分配算法和基于最大效益资源分配算法等。

3.中继节点优化算法中继节点是无线网络中重要的组成部分,中继节点的位置和数量会影响到网络的性能。

因此,中继节点的优化算法是无线网络信道资源调度算法中的重要方向之一。

面向无线网络的资源管理与调度算法研究

面向无线网络的资源管理与调度算法研究

面向无线网络的资源管理与调度算法研究一、引言在移动通信技术不断发展的今天,无线通信网络已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

如今,随着4G和5G等新一代通信技术的普及,无线通信的速度和可靠性都有了极大的提升,这也为各类应用程序提供了更加宽广和稳定的网络资源。

然而,随着用户的增多和应用程序的不断扩张,无线网络资源管理和调度算法变得越来越复杂,如何科学和合理地管理和分配网络资源已经成为当前无线技术研究的重要课题之一。

二、资源管理与调度算法的关键问题无线网络的资源管理与调度算法需要解决的关键问题包括:带宽划分和分配、任务调度和服务质量保障等。

这些问题的解决对于无线通信网络的运行和维护都至关重要。

1. 带宽划分和分配带宽是指无线信道的可用带宽,其大小直接影响到用户通信的速度和网络的容量。

如何科学合理地划分和分配带宽,成为无线通信网络资源管理和调度算法研究的关键问题之一。

在现有的技术中,带宽划分和分配最常采用的是动态资源分配和自适应传输等技术,通过对用户请求的实时响应和带宽调整,使得带宽得以合理利用。

2. 任务调度任务调度是指在无线网络中对多个任务进行调度,使得系统中任务的执行效率达到最大化。

任务调度的过程需要综合考虑任务类型、任务优先级以及网络资源等因素。

在无线通信网络资源管理与调度算法中,任务调度的研究是非常重要的一项研究方向,可以通过合理地调度任务来提高网络运行效率,进而提升用户的用户体验。

3. 服务质量保障服务质量保障是指保证无线通信网络能够按照一定的标准为用户提供高质量的服务。

在无线网络中,服务质量保障与资源分配具有密切的关系,需要同时考虑带宽资源和任务调度等方面的因素。

通过采用一定的算法和调度策略,可以有效地提高服务质量,以达到满足用户需求的目标。

三、无线网络资源管理与调度算法的研究进展目前,无线网络资源管理与调度算法的研究已经相当成熟化和完善。

其中,令人瞩目的研究成果包括以下三个方面。

1. 基于动态资源分配的技术随着无线通信技术的不断发展,动态资源分配成为了无线网络资源管理与调度算法的一项重要技术。

无线网络资源调度算法的研究与应用

无线网络资源调度算法的研究与应用

无线网络资源调度算法的研究与应用随着无线通信技术的不断发展,无线网络已经成为人们生活中不可缺少的一部分。

然而,随着无线设备的数量不断增加,无线网络的资源也变得越来越紧张,导致许多用户在使用无线网络时遇到网络拥塞、延迟和不稳定等问题。

这时,无线网络资源调度算法便应运而生。

无线网络资源调度算法是一种重要的网络优化技术,通过无线带宽的动态分配和资源共享,将网络带宽进行有效管理,改善网络性能和用户体验。

其主要目标是在满足用户服务质量的前提下,提高网络带宽的利用率,减少网络拥堵,并保证网络的稳定性和可靠性。

因此,无线网络资源调度算法对于提高无线网络质量和性能具有非常重要的作用。

当前,无线网络资源调度算法已经成为无线网络优化的重要领域之一,涉及到无线网络的各个层面,如物理层、链路层、网络层、传输层和应用层等。

其中,无线网络资源调度算法主要可分为以下几类。

第一类是基于信号功率控制的资源调度算法。

这种调度算法通过调整发送和接收设备之间的信号功率,控制无线带宽的传播范围,以达到通信质量和网络性能的最佳状态。

第二类是基于链路调度的资源调度算法。

这种调度算法主要通过对无线链路的动态调度和优化,以保证网络带宽的公平分配和优化利用。

第三类是基于路由调度的资源调度算法。

这种调度算法通过对网络路由进行调度和管理,以优化网络带宽的利用率,提高网络的数据传输效率。

第四类是基于流量调度的资源调度算法。

这种调度算法主要通过对网络流量进行调度和管理,以保证网络带宽的动态分配和流量控制,以达到优化网络性能和服务质量的目的。

目前,无线网络资源调度算法已经在实际网络中得到了广泛的应用。

例如,在移动通信网络中,基于信号功率控制和链路调度的资源调度算法已经成为无线通信系统中的重要技术。

而在无线传感器网络中,则更多采用基于路由和流量调度的资源调度算法,以确保网络的高效和稳定性。

此外,还有许多其他领域,如智能交通、智慧城市、物联网等等,无线网络资源调度算法也在其中得到了广泛的应用。

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无线资源管理中的调度算法研究李英杰,雷海鹏,杨大成北京邮电大学电信工程学院,北京 (100876)E-mail :lyjbupt@摘 要:在无线系统中进行通信,必须占有一定的无线资源。

而对于任何无线系统来说,资源总是有限的,所以通常会在满足服务质量(Quality of Service, QoS)的情况下通过资源共享向多个用户提供业务,通过采用资源控制的调度技术,合理地为用户分配资源,从而使得系统性能达到最大化。

本文介绍并比较了3G 以及B3G 系统中的一些调度算法,分析了新一代无线通信中主要分组调度算法的特点。

关键词:调度算法 ,公平性 吞吐量,效用函数1. 前言无线通信系统是资源受限的,如何利用有限的系统资源满足日益增长的用户需求,已经成为移动通信系统制造商和运营商亟需解决的问题。

作为一项关键技术,无线资源管理已经成为衡量一个移动通信系统体制是否可行、系统服务质量优劣的准则。

无线资源管理的目标就是在有限带宽的条件下,为网络内无线用户终端提供业务质量保障,其基本出发点是在网络话务量分布不均匀、信道起伏变化的情况下,灵活分配和动态调整无线传输部分和网络的可用资源,最大程度提高无线频谱利用率、防止网络拥塞和保持尽可能小的信令负荷。

无线资源管理主要包括功率控制、速率控制、信道分配、调度、切换控制、接入控制、端到端QoS 调配、无线链路自适应,以及无线资源预留。

2. 调度算法概述调度算法为无线用户的各种分组业务分配无线资源,针对初期满Buffer 的数据业务,调度算法研究中需要考虑的两个重要方面:吞吐量和公平性。

吞吐量一般用单位时间内正确传输的数据量来表示,公平性一般以公平性准则来衡量[1],该准则是用各用户吞吐量归一化分布函数(CDF ,Cumulative Distribution Function )曲线来表示,用所有用户的平均吞吐量做归一化。

如果用户k 的吞吐量为T put (k),相对于所有用户平均吞吐量的归一化吞吐量)(~k T put 为)}({)()(~,...,1j T avg k T k T put K j put put ==准则由表1的3个点表示表1 CDF 准则 归一化吞吐量 0.10.20.5CDF 0.10.20.5该准则实质上是限制了低吞吐量用户占总用户数的比例,比如低于0.1倍平均吞吐量的用户数不能超过总用户数的10%。

按照该准则,所有满足公平性要求的调度算法,其CDF 曲线一定在这三点连成的直线的右侧,否则就是违反了公平性准则。

3. CDMA 中的调度算法图1描述了无线分组调度机制的基本原理[2]。

在下行链路,基站调度器缓存核心网传送来的数据,为每个用户建立一个数据队列,然后根据用户信道状态信息和用户的队列及其它信息,根据所采用的调度算法,计算出每个用户的优先级,然后根据优先级对用户进行排队,并分配无线资源。

信道状况的变化有慢衰落和快衰落两种。

慢衰主要受终端与基站间距离和地形状态的影响,而快衰则主要受多径效应影响。

数据速率相应于信道的这两种变化也存在短时抖动与长时变化。

数据业务对于短时抖动相对可以容忍,但对于长时抖动要求则较严。

好的调度算法既要充分利用短时抖动特性,也要保证不同用户之间的长时公平性。

也就是说,既要使得信道条件最好的用户占用资源以提高系统吞吐量,也要使得信道条件相对不好的用户在一定时间内能够得到调度机会,保证业务连续性。

图 1 基站调度器结构在CDMA2000 1x EV-DO 系统中,由于采用的是时分共享信道,所以系统可调度的资源主要是时隙。

在每一个时隙,调度器根据某种调度规则,选出具有最高优先级的用户,然后将当前时隙分给该用户用来传输数据。

各种调度算法的区别主要在于用户优先级的计算策略,CDMA 系统中常见的调度算法有轮询、最大C/I 和正比公平几种,它们的优先级计算函数如下所示:轮询:)}({max arg ,...,1t T k j K j ==最大C/I :)}(){(max arg ,...,1t I C k j K j ==从轮询和最大C/I 算法的优先级表达式中可以看出,轮询保证以均等的机会为系统中的所有用户分配相同数量的资源,使用户按照某种确定的顺序占用无线资源进行通信。

其主要思想是,以牺牲吞吐量为代价,公平地为系统内的每个用户提供资源。

但是由于没有考虑用户信道状况的不同,传输的可靠性并不高,导致吞吐量极低。

最大C/I 则在调度用户时,只选择信道状况最好的用户,即让信道条件好的用户一直在传,因而能够适应无线信道的时变特性,充分利用了多用户分集的效果。

因此其吞吐量是吞吐量的极限值,但是完全不考虑用户公平性也使它饱受诟病,对于信道状况差的用户,可能将长期得不到服务机会,甚至出现所谓“饿死现象”,其公平性是很差的。

正比公平:)()({(max arg ,...,1t R t r k j j K j ==cj j c j T t r t R T t R )()()11()1(+−=+其中: 对于正比公平调度算法,r 是用户的瞬时速率,由用户的信道状态信息决定,R 是用户在时间窗口T c 内的平均速率。

随着用户速率的提高,其优先级降低,这就使原来低优先级的用户获得较多的传输机会,因此能保证用户间的公平性。

而其本身也利用了多变的信道状况,达到了维持吞吐量较高的效果[3]。

4. 调度算法的发展上述3G 中的调度算法很大的问题一是只用于单一业务,二是没有QoS 保证,没有考虑不同业务对时延、速率的要求。

随着移动通信中VoIP 、Video Streaming 和Online Gaming 等新型的多媒体应用业务的出现,这些新业务对时延的要求越来越高,对调度的实时性要求与FTP 等类似满Buffer 的非实时业务有很大不同。

比如,它们不要求吞吐量达到非常高的值、公平性到达某个水平,只是时延的要求很苛刻;它们每时刻产生的数据包平均是很小的,但是这些数据包的生存周期是很短的。

好的调度算法在处理这两类时既要兼顾系统整体的吞吐量和公平性,又要针对实时业务,保证其时延要求。

而针对实时业务,评价调度算法的指标演变为系统可容纳的用户数和用户的丢包率等业务指标。

针对这两类混合业务的调度,主要的调度算法有M-LWDF 、EXP/PF 两种[4],它们的优先级计算公式如下所示:M-LWDF:()()()()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∈∈=非实时业务实时业务i t R t r i t R t r W a t Q i i i i i iEXP/PF: ()()()()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧∈∈+−=非实时业务实时业务i t R t r i aW aW t W a t R t r t Q i i i i ii )1exp(*其中τδ)log(i i a −=用于对不同的实时业务进行加权,i δ是最大允许丢包率,τ是最大允许排队时延。

W i 是用户瞬时的头包(Head of Line HOL)时延,而∑=i i i W a N aW 1是所有用户平均的加权头包时延。

这两种调度算法都对实时业务的优先级进行加权,优先调度实时业务用户。

因此能够在满足实时业务QoS 的同时兼顾非实时业务,提高系统的吞吐量,但是显然实时用户QoS 的保证需要牺牲系统中非实时用户,需要在这两者中取一个折中。

从上述公式中也可以看出M-LWDF 同时考虑了用户的信道状态信息和队列时延,但是不能找到针对每种业务类型的最优解;EXP/PF 维护了用户的平均加权头包时延,优先调度时延超过的移动台,但是平均加权头包时延的调整很慢,依赖于所有实时业务移动台的时延更新,在CDMA 系统中某些极端情况下甚至长时间得不到更新,而且由于涉及指数计算,复杂度较高。

目前流行的思路通过使用微观经济学中的效用函数思想[5],把系统资源(如带宽、功率)或性能指标(数据速率、时延)映射成相应的效用值,再对系统进行优化。

效用值反映的是用户对所提供服务的满意度。

比如设计基于HOL 时延的效用函数,则该函数应该是递减的凸函数,表示随着时延的增加,用户的满意度下降;它的导数也是递减的,且为负值,表示对于特定的最大时延,越靠近该时延,用户的满意度下降越快,而远离该时延的地方,用户并不怎么太在意。

用户的优先级计算函数也由下边的式子给出:()()()()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∈∈×∂=∂非实时业务实时业务i t R t r i t R t r d d U t Q i i i i i ,,)(其中U(d)为以用户HOL 时延d 为自变量的效用函数。

从中可以看出,当用户的HOL 时延逼近最大允许时延时,用户的优先级将受到极大的加权dd U ∂∂)(,这使得每次调度都调度最紧急的用户,保证总能维持用户的满意度在较高的水平。

而对于非实时业务,简单的按照正比公平来处理即可。

一种效用函数的示意图如图2所示,其中最大允许时延大约在D max 处。

图 2 效用函数示意图选择不同的U(d)就得到不同的基于效用函数的调度算法,文献[4]就将效用函数扩展到二维,在同时保证用户丢包率和掉话率之间取得很好的折中,是一种很有商用前途的调度算法。

5.B3G系统中的无线资源管理B3G系统都采用很先进的物理层技术,极大提高了空中接口的传输能力,比如WiMAX 和LTE中OFDM以及MIMO技术的采用,调度算法更多的与其它无线资源管理策略结合起来,达到对系统资源的组合优化。

比如调度算法与功率分配的结合、调度算法与接纳控制的结合等等。

LTE中多采用集中调度技术,把许多连续的子载波捆绑在一起作为一簇来用于调度,以减小需要反馈的信道状态信息数量,使得系统可以根据所有用户的情况决定哪个用户可以使用信道,并以何种速率使用信道。

集中调度技术使信道总是为与信道状况相匹配的用户所使用,从而最大限度地提高信道利用率。

LTE采用OFDM和MIMO,使得每个传输时间间隔(Transmission Time Interval, TTI)中可用的调度资源扩展到空间和频率二维。

如图3所示:图 3 LTE资源分块示意图如果采用多用户MIMO和每簇独立编码,则每个TTI可使用的资源单位最多,如图中所示,假如有N个可用载波簇,M根天线,则可用资源单位为M×N个,这些资源块按照CDMA情况下所用的调度算法依次调度用户,可以充分获得频率选择性增益和空间选择性增益,极大的提高空口吞吐量,每个资源单位的调度器结构与图1相同。

在B3G系统中,调度算法和其它无线资源管理技术结合得更加紧密,加入功率控制可以设置每个资源块以不同的功率发射,比如注水法功率分配,以利用瞬变信道,获得更好的性能。

接纳控制可以与调度算法结合,预留部分资源块,保证发生用户切换时,切换用户业务的连续性,同时这种调度资源块预留还可以与部分频率复用技术结合,以减少小区内用户所受到的来自邻小区的干扰,提高用户的信道质量。

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