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【摘 要】上行分组调度算法指的是HSUPA中的分组调度算法,分组数据业务大致包括交互类、对话类、后台类和流媒体等,对话类业务要求最低的时延,后台类业务对时延不敏感,但要求较高的Qos。不同业务对服务质量和传输速率都有着不同的要求,因此上行分组调度算法的执行理应分别对待。本文提出了分两个阶段的筛选策略,第一次筛选根据实时性业务和非实时性业务选择不同的算法,第二次筛选则设置L因子,以调整非实时性业务的等待时间。
【关键词】混合业务;上行;分组调度;优化算法;分析
文章编号:ISSN1006—656X(2014)05-0163-01
一、上行分组调度应考虑的因素
(一)无线链路的可变性
不同于有线网络,无线网络很难保证高质量的和高可靠性的传输介质,所以分组数据在这样可变的网络里很难保证绝对的准确性[1]。
(二)调度的公平性
无线网络里的公平问题很复杂,正因为无线网络中的用户所处不同的位置和信道条件,才体现无线网络的公平问题至关重要性。
(三)用户的服务质量(QoS)
混合业务包括具有不同QoS要求的业务,混合业务大致包括交互类、对话类、后台类和流媒体等因类,对话类业务要较最低的时延,后台类业务对时延不敏感,但要求较高的Qos。混合业务中的不同业务对服务质量和传输速率都有着不同的要求,因此上行分组调度算法的执行理应对有不同QoS要求的业务分别对待。
(四)信道利用率
一个有效的无线调度算法目标应该最大化无线信道的利用率和有效的服务,且把无线传输中可能的错误降到最低,这样做主要考虑到在无线网络中带宽资源弥足珍贵。
(五)UE的能力
上行调度是用户终端向基站一侧发送数据,发送数据的速度和质量也和用户终端有关系,即能力高的用户终端可以带来高的传输速率,而能力低的用户终端有可能得不到服务。
二、上行分组调度优化算法策略
优化算法基于分组业务包括实时性业务和非实时性业务对时延和质量的不同要求,分成两个阶段,第一个阶段先判断用户的类型,如果是实时性用户,那么选用M-LWDF算法,如果是非实时性用户,则采用PF算法。第二个阶段,引入L因子,对实时用户和非实时用户再次筛选,以减少非实时业务的排队时间。
(一)优化算法的初次筛选
在优化算法的第一阶段,理论上可以选择任何一个调度算法完成调度,我们选择PF算法和M-LWDF算法作为第一阶段筛选算法。因为用户对业务的需求不断提高,要同时提供语音、数据、视频等多种非实时和实时业务,简单的采用MAX函数调度方法,并不能有效的保证服务的公平性,所以我们采取一种优化的调度方法,表示如下:
其中dk表示用户允许的丢包率,Tk表示k的最大时延,表示用户k的平均信噪比,Sk(t)表示用户k在时隙t的信噪比,Wi(t)表示UE所在数据包队列的时延,Ur(t) 和Un(t)分别代表时隙t时所有有分組待发送的实时用户集合和非实时用户集合。此方法可以有效的提高调度的公平性以及提高用户的服务质量。第一次筛选流程如图1所示。
(二)优化算法的二次筛选
在优化算法的第二阶段,应该按照时间排队公平策略,每次发送当前最短服务时间集合中的用户,这时获得服务时间将达到最大公平性,从而使不同的分组数据业务类型的用户都能获得公平的服务时间。但是,在经常变化的无线信道条件下,用户的分组丢弃率和用户的QoS在很大程度上受到其吞吐量的制约,所以严格的时间公平性并不能对用户的信道质量进行保证,虽然用户的信道质量可能不佳但是仍可得到调度,这样就对用户吞吐量造成影响,不能使其达到最大值。所以二次筛选时采取以下策略:
Vr 和Vn表示r即实时性业务和n即非实时性业务已经得到的服务时间,如果二者服务时间的差值不超过L,则直接对初次筛选出的实时和非实时用户进行优先函数的比较,调度较大的用户;否则,调度器将选择服务时间较短的用户。二次筛选时的流程如图2所示。
参考文献:
[1]陶伟.移动通信系统中分组调度算法的研究.北京邮电大学硕士论文.2006.3,25.
【关键词】混合业务;上行;分组调度;优化算法;分析
文章编号:ISSN1006—656X(2014)05-0163-01
一、上行分组调度应考虑的因素
(一)无线链路的可变性
不同于有线网络,无线网络很难保证高质量的和高可靠性的传输介质,所以分组数据在这样可变的网络里很难保证绝对的准确性[1]。
(二)调度的公平性
无线网络里的公平问题很复杂,正因为无线网络中的用户所处不同的位置和信道条件,才体现无线网络的公平问题至关重要性。
(三)用户的服务质量(QoS)
混合业务包括具有不同QoS要求的业务,混合业务大致包括交互类、对话类、后台类和流媒体等因类,对话类业务要较最低的时延,后台类业务对时延不敏感,但要求较高的Qos。混合业务中的不同业务对服务质量和传输速率都有着不同的要求,因此上行分组调度算法的执行理应对有不同QoS要求的业务分别对待。
(四)信道利用率
一个有效的无线调度算法目标应该最大化无线信道的利用率和有效的服务,且把无线传输中可能的错误降到最低,这样做主要考虑到在无线网络中带宽资源弥足珍贵。
(五)UE的能力
上行调度是用户终端向基站一侧发送数据,发送数据的速度和质量也和用户终端有关系,即能力高的用户终端可以带来高的传输速率,而能力低的用户终端有可能得不到服务。
二、上行分组调度优化算法策略
优化算法基于分组业务包括实时性业务和非实时性业务对时延和质量的不同要求,分成两个阶段,第一个阶段先判断用户的类型,如果是实时性用户,那么选用M-LWDF算法,如果是非实时性用户,则采用PF算法。第二个阶段,引入L因子,对实时用户和非实时用户再次筛选,以减少非实时业务的排队时间。
(一)优化算法的初次筛选
在优化算法的第一阶段,理论上可以选择任何一个调度算法完成调度,我们选择PF算法和M-LWDF算法作为第一阶段筛选算法。因为用户对业务的需求不断提高,要同时提供语音、数据、视频等多种非实时和实时业务,简单的采用MAX函数调度方法,并不能有效的保证服务的公平性,所以我们采取一种优化的调度方法,表示如下:
其中dk表示用户允许的丢包率,Tk表示k的最大时延,表示用户k的平均信噪比,Sk(t)表示用户k在时隙t的信噪比,Wi(t)表示UE所在数据包队列的时延,Ur(t) 和Un(t)分别代表时隙t时所有有分組待发送的实时用户集合和非实时用户集合。此方法可以有效的提高调度的公平性以及提高用户的服务质量。第一次筛选流程如图1所示。
(二)优化算法的二次筛选
在优化算法的第二阶段,应该按照时间排队公平策略,每次发送当前最短服务时间集合中的用户,这时获得服务时间将达到最大公平性,从而使不同的分组数据业务类型的用户都能获得公平的服务时间。但是,在经常变化的无线信道条件下,用户的分组丢弃率和用户的QoS在很大程度上受到其吞吐量的制约,所以严格的时间公平性并不能对用户的信道质量进行保证,虽然用户的信道质量可能不佳但是仍可得到调度,这样就对用户吞吐量造成影响,不能使其达到最大值。所以二次筛选时采取以下策略:
Vr 和Vn表示r即实时性业务和n即非实时性业务已经得到的服务时间,如果二者服务时间的差值不超过L,则直接对初次筛选出的实时和非实时用户进行优先函数的比较,调度较大的用户;否则,调度器将选择服务时间较短的用户。二次筛选时的流程如图2所示。
参考文献:
[1]陶伟.移动通信系统中分组调度算法的研究.北京邮电大学硕士论文.2006.3,25.