正比公平调度
在调度决策中,如果每个用户获得调度的机会是公平的,这种调度算法称为公平机会调度算法。典型的公平机会调度算法是由Qualcomm公司提出的正比公平(proportional fairness,PF)调度算法,它在系统吞吐量和用户公平性间进行了折衷。
在PF算法中,每个用户被分配一个相应的优先级,任意时刻小区中优先级最大的用户接受服务。该优先级为:
(2)
这里(C/I)k(t)指第k个用户在t时刻的载干比,反映用户当前时刻所处的信道条件。用户根据当前的信道条件,向基站请求服务速率Rk(t),式(2)可改写为:
(3)
式中Tk(t)指该用户在以t为结尾的时间窗口中的平均吞吐量。当用户进行连续通信时,Tk(t)逐渐变大,从而使得该用户的优先级变小。(C/I)k(t)可以进一步表示为(C/I)k(t)=
,则用户优先级变为:
(4)
这里Pk和I分别是基站对第k个用户的发射功率以及对该用户的小区外干扰,而ak指无线信道损耗中来自慢衰落和路径损耗的慢变化部分,bk指无线信道损耗中来自快衰落的快变化部分。
由于Tk(t)和ak是慢变化的,在同一小区中不同用户的Pk近似相等,且将不同用户的bk看作是独立同分布的,那么在任意时刻同一个小区中的不同用户获取服务的概率是相等的。当用户获取服务时,它的快衰落状况必然是最好的。这样从长时间来看,小区内的用户占用趋于相同的时长进行通信,但由于服务时机的选择,用户只有在快衰落状况比较好的时候才获得服务,所以系统的吞吐量得以提高。







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