- 文献综述（或调研报告）：
分组调度算法的主要功能是决定在什么时间为哪些用户分配什么无线资源以实现通信。根据不同的决定策略,可以分成几种经典的分组调度算法:最大载干比(Max C/I)调度算法、轮循(RR,Round Robin)调度算法和比例公平(PF,Proportional Fair)调度算法。在实际应用中,根据不同的业务类型和不同的系统特点选择合适的调度算法,以保证多用户之间的公平性,同时提高小区的吞吐量。
(1)最大载干比(Max C/I)调度算法
最大载干比(Max C/I)调度算法完全根据用户信道质量来进行调度,无线资源总是分配给信道质量最好的用户,即具有最高的载波干扰噪声比(C/I)的用户,而不考虑信道质量较差用户的需求。这样的话,信道质量较好的用户一直传输数据,直到出现信道质量更好的用户,而信道质量较差的用户将一直没有机会传输数据。
最大载干比(Max C/I)调度算法的基本思想是将标志信道好坏的载波干扰噪声比(C/I)排序,并按优先级进行调度。如果在时刻 t 有 K 个用户同时请求传输数据,第 n 个用户在时刻t 的最大载波干扰噪声比为,则最大载干比(Max C/I)调度算法选中的用户为:
(1-1)
由式(1-1)可以看出,最大载干比(Max C/I)调度算法的判决方法非常简单,这是其优点之一。而且,由于总是信道质量较好的用户进行数据传输,极大提高了信道的利用率,整个系统的吞吐量也随之提高。但是,这种调度算法忽略了信道质量较差用户的需求,完全没有考虑用户的公平性,是以牺牲公平性来获得较高的系统吞吐量。
在实际的无线通信系统中,用户的分布总是随机的。距离基站较近的用户总能获得高的载波干扰噪声比(C/I),因而总能获得无线资源。而距离基站较远的用户,由于信号衰落、干扰等原因,载波干扰噪声比(C/I)较低,在调度中会出现“饿死现象”,始终得不到服务的机会 。
为了防止“饿死现象”,文献中提出了演进的速率受限最大载干比调度算法。虽然在系统吞吐量方面有一定的损失,但提高了信道条件差的用户吞吐量。其基本思想是设置传输速率的上限和下限,限制信道条件好的用户传输机会,同时补偿信道条件差的用户。当用户平均速率大于传输速率上限时,用户优先级设为最低;而当用户平均速率小于传输速率下限时,用户优先级设为最高。
(2)轮循(RR,Round Robin)调度算法
轮询(RR)调度算法的基本思想是将信道资源循环地分配给所有的用户。即对于时间片来说,每个用户有机会传输数据的总时间相等;而从概率论的角度来看,每个用户获得资源的调度机会相等,以相同的概率占用可以分配的时隙、带宽等无线资源。
