2.3.4.2 调度算法

    在cdma2000 1x中，所有分组数据业务用户共享前反向无线资源，由基站完成对无线资源的管理调度。因此，基站必须在前反向链路上均采用分组调度算法。理想的调度算法需要满足吞吐量最大化和保证公平性这两个目标。吞吐量一般用每小区单位时间传输的数据量来表示，对于系统整体来说，吞吐量越大越好。公平性则是考虑对所有请求传输的用户而言服务机会的大小差别，最理想的情形是所有用户享有相同的服务机会。吞吐量最大化和保证公平性这两个目标是相互制约、相互矛盾的。实际的无线分组调度算法通常以其中一个目标为主、兼顾另一个目标，在二者之间取折衷。

    针对CDMA系统的调度算法，按其优化的准则分类，可以分为两大类：1）面向系统吞吐量和公平度；2）面向满足业务质量QoS。若按实现的手段分类，可以分为两大类：1）应用优先级或队列进行调度；2）采用令牌漏桶算法调度。这些策略都可以通过一定方式组合使用，以达到更好的综合性能。从无线资源的角度，分组调度策略大致可以分为时域（T）调度、码域（C）调度和频域（F）调度。

    调度算法相应分为前向、反向两种。前向链路的调度对象是F-SCH信道上的数据传输，反向链路的调度对象是R-SCH信道上的数据传输。

    前向的数据业务可以在DCCH和FCH上传送，但中高速率主要在SCH上传送，因此前向链路的调度对象是SCH信道上的数据传输页：26

    （1x Release C及以上版本可包括时分方式的更高速率数据信道,如F-PDCH）。

    反向的数据业务主要在SCH信道上传，有时也在FCH和DCCH信道上传。只有SCH信道上的传输需要调度；FCH和DCCH信道上主要是传低速、高时延要求的自发传送的数据业务，不需调度。一般DCCH信道主要用于传信令，而FCH信道多用于传输速率小于或等于9.6kbps的数据业务。

    目前对分组调度的研究已非常广泛深入，提出了很多典型的调度算法和策略，但是对于很多数据业务类型而言，前向链路流量占主要地位，因此调度算法的研究主要集中于前向链路。通常，前向链路的调度策略可以用于反向链路，但是需要考虑一定的限制。

    1.前向调度算法介绍

    前向分组调度算法的基本思路是：基站根据移动台报告的信息和数据传输的情况，选出进行数据传输的用户，并确定与之对应的编码、调制方案。目前对分组调度的研究已比较成熟，提出了不少典型的调度算法和策略，其中面向系统吞吐量和公平性的主要有三种典型的、通常被用作性能评价参照的调度算法：

    2.系统总吞吐量最大化算法

    也称作最大C/I法。其基本思想是基站根据移动台报告的所能支持的最大数据速率的估计值（与C/I对应，C/I估计值越高，数据速率也应越高），选择其中数据速率最大的进行数据传输，以使系统的吞吐量达到最大。

    这种方法不能满足公平性的要求。例如当扇区内某些用户距离基站较近，信道条件较好，使得这些用户的C/I总是占优势，所支持的数据速率也最高，若这样的用户长时间传输数据（例如用户正在下载一个很大的文件），则系统将在这段时间内不能支持扇区内的其他用户的服务。

    3.轮循算法

    这种方法和最大C/I法相反，它提供尽可能的公平性。其基本思想是系统每次以均等的机会（或依次）选取一个数据用户进行通信。采用这种算法，会使系统的总吞吐量下降。例如，当某用户信道条件不好时，可能被系统调度上，这样只能以较低的数据速率传输，而且很可能引起重传。而用户信道条件较好时，可能没有被调度上，造成无线资源的浪费。

    4.正比公平算法

    这种算法是Qualcomm公司提出用于1xEV-DO（HDR）的一种算法，这种算法兼顾了吞吐量最大化和公平性。其调度的基本思想是基于优先级的，优先级的计算方法使得信道条件越好，优先级越高；而对于已经得到的较高吞吐量的用户，优先级越低。即可以表示为：优先级＝(C/I)/吞吐量。然后系统根据计算所得的优先级，选择值最高的用户进行数据传输。这种方法，即使有些用户信道条件差，但长时间得不到服务后吞吐量将下降，会使其优先级上升，从而得到传输数据的机会。虽然这种算法兼顾了公平性和吞吐量，但是根据仿真结果，系统吞吐量大大减少，只有最大C/I算法的吞吐量的1/9左右。

    5.反向链路调度算法

    反向链路调度算法由反向功率控制、速率申请、调度三步完成。在调度过程中，基站根据优先级对移动台所申请的速率进行排队，然后使用Greedy Filling策略调度，将在反向链路上传送数据的权利先分配给优先级最高的移动台，以及其后优先级略低的若干移动台。

    作为调度算法的核心，优先级函数在保证链路质量和公平性之间做出了折衷。对于每个移动台，在调度时，其优先权函数由下式[1]确定：

2.3.5 负荷控制

    无线资源管理功能体的一个重要任务是保证系统维持稳定，不过载。如果系统进行了合适的规划，并将接纳控制和分组调度的工作做得足够好，则可以基本排除过载的可能。但是如果遇到了过载，则负载控制功能体应该能够迅速并可控的将系统负载值降低到目标值以下。

    负荷控制（Load Control, LC），又可称为拥塞控制，它可以实时的监测系统资源（单小区或多小区）的使用状况。当系统负荷沉重时，负荷控制功能应该可以做出判断，通过采取一些措施来保证系统稳定可靠的工作。这些措施主要包括降低优先级相对低的业务的服务质量，释放一些质量差但却占用相对较多资源的业务或者利用切换控制等。当系统负荷较轻时，要求负荷控制功能能够从负荷沉重的相邻服务区或载频吸收业务量，以使系统总体工作保持稳定的状态。在处理系统过载的情况时，负荷控制主要的原则是在服务质量和占用资源量之间取得折衷。

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